Обогащение изотопом ~(15)N атомарной компоненты азота в реакциях атомно-молекулярного обмена в послеразрядной зоне

摘要

Представлена кинетическая модель, объясняющая более чем тридцатикратное обогащение атомарной компоненты азота изотопом ~(15)N 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 ~(14)N и ~(15)N 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 ~(15)N к ~(14)N от времени течения азота по послеразрядной зоне удовлетворительно описывает опубликованные ранее и полученные в работе экспериментальные данные.