窒素原子反応における不安定反応生成物の同定

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窒素原子の反応によって生成する不安定生成物を検出・同定するための放電流通-質量分析装置を設計・製作した。この装置が初期の目的を達成するための性能を有するか否かを判定するために、N(^4S)+NO→N_2+Oの反応速度定数を室温で測定した。得られた結果は、従来の速度定数の測定値と一致していた。次に、N+CH_3→productsの反応速度定数の測定及び反応生成物の同定を試みた。速度定数については満足の得られる結果が得られたが、生成物の同定にはまだ装置上の問題点がある事が解った。今後この点について改良していく予定である。現有のパルス放射線分解-原子吸光法の装置を用いて、準安定状態の窒素原子、N(^2D)及びN(^2P)とH_2、O_2、HCl(DCl)、及びCl_2との反応速度定数の温度依存を200-300Kの範囲で測定した。調べた反応の活性化エネルギーは、いずれの場合でも小さかった。いずれの化合物についても、N(^2D)の反応速度定数は、N(^2P)に比べて大きかった。HCl(DCl)による速度定数の同位体効果は、N(^2D)の場合は無視できるほど小さかったが、N(^2P)の場合には大きい事が解った。遷移状態理論及び準古典的トラジェクトリーによる計算を行い、得られた結果と比較することにより、これらの反応機構について考察した。