Вышедшие номера
Обогащение изотопом 15N атомарной компоненты азота в реакциях атомно-молекулярного обмена в послеразрядной зоне
Гуденко С.В. 1,2, Горшунов Н.М.1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Московская обл., Россия
Email: svgudenko@gmail.com, n.m.gor@mail.ru
Поступила в редакцию: 6 августа 2021 г.
В окончательной редакции: 28 ноября 2021 г.
Принята к печати: 21 декабря 2021 г.
Выставление онлайн: 14 февраля 2022 г.

Представлена кинетическая модель, объясняющая более чем тридцатикратное обогащение атомарной компоненты азота изотопом 15N в послеразрядной зоне. Изотопическое обогащение обусловлено активационным характером обменной реакции атомов с колебательно-возбужденными молекулами азота, верхние колебательные уровни которых в ходе неравновесного колебательно-колебательного обмена обогащаются молекулами, содержащими более тяжелый изотоп. Получены зависимости концентраций атомов 14N и 15N от времени течения азота по кварцевой трубке, выходящей из области импульсного электрического разряда. Помимо обмена в модели учитывались диссоциация молекул, рекомбинация атомов и потери колебательной энергии молекул на поверхности трубки. Найденная зависимость роста отношения концентраций атомов 15N к 14N от времени течения азота по послеразрядной зоне удовлетворительно описывает опубликованные ранее и полученные в работе экспериментальные данные. Ключевые слова: распределение Тринора, режим возбуждения газа, инверсная заселенность.