Ученые Томского политехнического университета в составе международной исследовательской группы провели исследование изотопа диоксида хлора 35ClO₂. Также исследователи создали математическую модель и программное обеспечение, которые позволяют предсказывать его характеристики в десятки раз точнее. Результаты опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.
Молекулу ClO₂ используют в медицине для дезинфекции и стерилизации, в глобальном масштабе диоксид хлора играет одну из решающих ролей в образовании и миграции озоновых дыр. Ученые ТПУ разработали математическую модель изотопа 35ClO₂ для дублетных электронных состояний и включили ее в компьютерные коды. Эта программа может считать и предсказать экспериментальные данные: свойства молекулы в заданном диапазоне и ее переходы из одного состояния в другое. Анализ спектра молекулы на основе новой модели в десятки раз точнее по сравнению с известными.
«Теоретическая база для нелинейных молекул в так называемых несинглетных электронных состояниях, в том числе для ClO₂, вплоть до последнего времени была плохо развита. Для изучения молекул такого типа ученые используют математический аппарат линейных молекул. Однако, поскольку молекула и ее структура другая, существуют большие погрешности. Мы создали математическую модель, которая учитывает тонкие эффекты, взаимодействие вращений и спиновых движений в нелинейных молекулах. Она дает результаты с очень высокой степенью точности, что позволяет получать уникальные данные и, самое главное, предсказывать свойства молекул с высокой точностью», — говорит соавтор статьи, профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Олег Уленеков.
На основе модели ученые провели анализ колебательно-вращательных спектров в вырожденном электронном состоянии. Новый алгоритм носит более универсальный характер, поэтому его будет легче развивать и адаптировать под другие диапазоны. Теперь ученые планируют продолжить исследования и применить модель для анализа изотопа 37ClO₂.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
