Thesis (Selection of subject)Thesis (Selection of subject)(version: 290)
Assignment details
   Login via CAS
Vliv vnitřní excitace molekul na jejich reaktivitu v laboratorním a kosmickém prostředí
Thesis title in Czech: Vliv vnitřní excitace molekul na jejich reaktivitu v laboratorním a kosmickém prostředí
Thesis title in English: Internal excitation of molecules and their reactivity in laboratory and space environments
Academic year of topic announcement: 2019/2020
Type of assignment: dissertation
Thesis language:
Department: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
Supervisor: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D.
Author:
Advisors: doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
Guidelines
Hlavním cílem práce bude experimentální studium rychlostních koeficientů iont-molekulových reakcí za nerovnovážných podmínek v iontové pasti a v dohasínajícím plazmatu. Jedním z problémů navrhovaných k řešení v rámci této práce je vliv rotační excitace molekuly H2 na její reaktivitu s využitím generátoru para-H2. Vhodným systémem ke studiu jsou například reakce izotopové výměny s ionty H2D+, D2H+ a D3+, kde lze očekávat silnou závislost na rotačním stavu H2 a zároveň jde o astrofyzikálně relevantní proces. Jaderné spinové stavy studovaných iontů přitom bude možné určit s pomocí akční spektroskopie přímo v iontové pasti. Dalším navrhovaným cílem je studium různých způsobů produkce vibračně excitovaných molekul H2 a případně i studium reaktivity těchto molekul v endotermních reakcích.
Nedílnou součástí práce bude výpočetní studium chemické kinetiky. To bude využito 1) pro interpretaci naměřených dat 2) pro analýzu vlivu změřených koeficientů na výsledky astrochemických modelů 3) pro návrh dalších experimentů.
References
[1] W. Demtroeder; Atoms, Molecules and Photons; Springer, Berlin 2006.
[2] M. Capitell et al.; Fundamental aspects of plasma chemical physics: kinetics; Springer, New York 2016
[3] B. Der Van Sijde; Collisional Radiative Models in Plasmas, Beiträge aus der Plasmaphysik 24, 447–473, (1984).
[4] L. Spitzer; Physical Processes in the Interstellar Medium; J. Wiley & Sons, New York 2008.
[5] Publikace v odborných časopisech a další literatura po dohodě s vedoucím práce.
Preliminary scope of work
Chemické procesy v mezihvězdném prostoru mají zásadní vliv na dynamiku vzniku hvězd a planet i na jejich chemické složení. Z astronomických pozorování molekulárních spekter je možné odvodit řadu informací o povaze kosmických objektů - chemické složení, rozložení hmoty, rychlosti, teploty, lokální intenzity ionizujícího záření, ale i informaci o jejich původu a stáří. Pro interpretaci těchto dat jsou nezbytné modely chemické kinetiky, které jsou založeny na znalosti rychlostních koeficientů chemických reakcí, jež v daném prostředí probíhají. Vzhledem k tomu, že plazma v mezihvězdném prostoru je obvykle daleko od termodynamické rovnováhy, je v ideálním případě potřeba znát rychlostní koeficienty reakcí v závislosti na kvantových stavech reaktantů i produktů.
 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html