極低温トンネル反応H_2(D_2,HD)+H(D,T)に対する回転量子状態の影響

旋转量子态对低温隧道反应的影响H_2(D_2,HD)+H(D,T)

• 批准号: 04640440
• 负责人: 宮崎 哲郎
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04640440/
• 关键词: トンネル反応; 水素原子; 水素分子; 極低温; 回転量子状態; 固体水素

1.極低温トンネル反応H_2+Dの速度定数の絶対値測定D_2-H_2(1mol%)を4.2Kでγ線照射し、4.2Kに放置すると、生成したD原子は徐々に減少しH原子はほぼ一定である。これをH,D原子同志の結合反応とH_2+D→H+HDトンネル反応との間で競争過程を考え、速度式をたて、H_2+D反応の速度定数を求めた。また照射後4.5Kに放置して同様な取り扱いを行い速度定数を求めた。この結果、速度定数には二つの値があることがわかった。即ちk=2.7×10^<-1>〜4.9×10^<-1>cm^3mol^<-1>s^<-1>および3.9×10^<-4>〜2.6×10^<-3>cm^3mol^<-1>s^<-1>である。この内速い反応は分子配向が良い場合と思われるので、この値と理論的計算値との比較を行なった。これまでにHD+D;H_2+H;H_2+Dの三つの極低温トンネル反応の速度定数を実験的に測定出来た。2.極低温トンネル反応H_2+H反応に対する回転量子状態の影響極低温固体H_2中へのH原子はH_2+H反応を繰り返しながら拡散し減衰する。今回p-H_2およびn-H_2(o-H_2 75%)の固体中のH原子の拡散減衰速度を測定し、H_2+H反応の速度定数を求めた。4.2Kでp-H_2はJ=0,o-H_2はJ=1の回転量子状態にあるので、p-H_2(J=0)+H→H+p-H_2(J=0)およびo-H_2(J=1)+H→H+H_2(J=0.1)の速度定数はそれぞれ43および12cm^3mol^<-1>s^<-1>の値を得た。これは回転量子状態が低い方がトンネル反応を起し易いことを示している。J=0の状態ではH_2分子は等方的で全ての分子が反応し得るが、J=1のH_2分子は三つの空間的配向をとり、その内の一つだけが反応すると考えるとJ=1の方が反応速度は遅くなる。

1. Determination of the absolute value of the velocity constant of H_2+D at cryogenic temperature D_2-H_2(1 mol %) under γ-ray irradiation at 4.2 K, under ambient temperature at 4.2 K, and under the condition that D atoms are gradually reduced and H atoms are not stable. H + D→H + D→H + After 4.5K irradiation, the speed of the line is determined. The result of this is that the speed is fixed. That is, k=2.7×10^<-1>~ 4.9×10^<-1>cm^3mol^<-1>s <-1>^3.9×10^<-4>~ 2.6×10^<-3>cm^3mol^<-1>s <-1>^ The inner velocity of the molecule is opposite to the molecular alignment. Therefore, HD+D;H_2+H;H_2+D are the three main components of the ultra-low temperature reaction. 2. The influence of quantum state of H atom on H_2 + H reaction in cryogenic solid H_2 The decay rate of H atom in solid phase p-H_2 and n-H_2(o-H_2 75%) was determined and the decay rate of H_2+H was determined. 4. The velocity constant of p-H_2 (J = 0)+H→H+p-H_2 (J = 0) → o-H_2 (J=1)+ H →H+H_2 (J=0.1) is obtained from 43 to 12cm^3mol^<-1>s^<-1>. The quantum state of the system is low, and the quantum state of the system is low. J=0, J= 1, J=1, J = 2, J=1, J=1, J =

项目成果

T.Yoshimura,T.Miyazaki et al.: "Do OH Radicals React with Organic Sulstances in γ-Irradiated Frozen Cells of Golden Hamster Embryo?" Radiat.Phys.Chem.40. 45-48 (1992)

T. Yoshimura、T. Miyazaki 等人：“OH 自由基会与金仓鼠胚胎的 γ 辐射冷冻细胞中的有机物质发生反应吗？” Radiat.Phys.Chem.45-48 (1992)

T.Miyazaki et al.: "Effect of γ-Ray Irradiation on Recoil Tritium Reaction in Xenon-Hydrogen Mixtures at 77 and 4.2K." Bull.Chem.Soc.Jpn.65. 735-738 (1992)

T.Miyazaki 等人：“77 和 4.2K 下 γ 射线照射对氙-氢混合物中反冲氚反应的影响”Bull.Chem.Soc.Jpn.65 (1992)。

T.Miyazaki(co-author): "「Handbook of Hot Atom Chemistry」 “Comparison of Recoil T Atoms with H(D) Atoms Produced by Radiolysis and Photelysis in the Solid Phase"" Kodansha Ltd., 395-401 (1992)

T.Miyazaki（合著者）：“热原子化学手册”“反冲T原子与固相辐射分解和光解产生的H（D）原子的比较””讲谈社，395-401（1992）

T.Miyazaki et al.: "A New Band of Emission from High-Eneragy-Electron Irradiated Ice at Very Low Temperature." J.Phys.Chem.96. 9558-9561 (1992)

T.Miyazaki 等人：“极低温度下高能电子辐照冰的新发射带”。

T.Miyazaki et al.: "Rate Constant for the Tunneling Reaction H_2+D→H+HD in the Solid D_2-H_2 Mixture at 4K." J.Phys.Chem.96. 10331-10334 (1992)

T.Miyazaki 等人：“4K 下固体 D_2-H_2 混合物中隧道反应 H_2+D→H+HD 的速率常数。”J.Phys.Chem.96 (1992)。