ТОМСК, 2 авг – РИА Томск. Ученые Томского государственного университета (ТГУ) совместно с коллегами из Национального центра научных исследований Франции (CNRS) совершили прорыв в понимании квантовых механизмов превращений изотопов кислорода в процессе образования молекул озона; результаты исследования отнесены к числу "значительных научных достижений", сообщает в четверг пресс-служба ТГУ.
Уточняется, что ученые всего мира более 20 лет пытались найти объяснения экспериментальным измерениям, не согласующимся с теоретическими моделями образования молекул озона. Ключ к пониманию был найден благодаря новой поверхности потенциальной энергии молекулы озона, ранее построенной российскими авторами исходя из оригинальных исследований молекулярной электронной структуры.
"Теория впервые позволила объяснить скорости реакций изотопического обмена в зависимости от температуры в полном согласии с экспериментом. Реакции обменов легких и тяжелых изотопов кислорода 16О и 18О играют ключевую роль в глобальном процессе формирования озона, но все попытки их теоретического моделирования приводили к качественным разногласиям с экспериментами – либо в температурной зависимости, либо в абсолютных значениях. Этот результат имеет фундаментальное значение", – цитируется один из авторов проекта Роман Кочанов.
Поясняется, что полученный физиками результат основан на точном квантовом расчете молекулярной динамики процесса, в котором атомы проходят через метастабильные резонансные состояния озона с последующим его распадом. Ранее считалось, что поверхность потенциальной энергии озона имеет ярко выраженный барьер ("рифовую структуру") на траектории распада молекулы. Современные суперкомпьютерные расчеты выявили отсутствие этого барьера."Измерения атмосферного распределения озона и его долгосрочных изменений является критически важным шагом в понимании взаимосвязи вариативности озона и изменения климата... Результаты нового исследования дают возможность лучше прогнозировать процессы формирования озона, который в зависимости от высоты слоев в атмосфере может либо защищать биосферу Земли, либо создавать экологические проблемы", – подчеркивается в сообщении.
Статья с результатами исследований опубликована в высокорейтинговом журнале The Journal Physical Chemistry Letters. Французский центр CNRS включил эту публикацию в число значительных научных достижений.