?光化学反应涉及链式反应机制

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【?光化学反应涉及链式反应机制】星际冰类似物中的碰撞诱导解吸机制是一个活跃的研究领域 , 近年来 , 实验室实验和理论计算表明 , UV 光子诱导的冰粒地幔表面和体加工会导致自由基的产生 。 虽然在 B10 K 时可能容易发生自由基的光扩散 , 但从B10 K 到 B100 K 在热核心允许重自由基扩散随后的无屏障、自由基-自由基反应被认为会导致生物重要分子的潜在前体的合成 , 高能星际冰加工通过光化学形成益生元分子和辐射化学将是我们要讨论的 , 光化学原理“星际冰光化学是通向太空化学复杂性的有效途径 , 它是益生元氨基酸和糖的来源 , 可能是新生地球上对映体过量的原始来源 。
它涉及物质与可见光或紫外光的光子之间的相互作用 , 以及随后的物理和由光子吸收形成的电子激发态发生的化学过程 。 根据激发态势能曲线的形状 , 光解离可能通过结合的上态未结合的上态 , 或预解离 , 仅可归因于光化学的反应仅限于由与远紫外、近紫外和偶尔可见光相关的光子引发的反应 , 真空紫外光除了光化学外 , 还可以引发辐射化学 , 非电离辐射源 , 通常为 o10 eV 光子 , 负责光化学星际冰包括 (1) 星际辐射场、(2) 原恒星黑体辐射 ,(3) 二次紫外线辐射 。 与涉及基态电子态的热化学相反 , 光化学涉及电子激发态 , 每个激发态都可能具有独特的性质 , 例如特定的分子几何形状 。 电子激发的分子可以通过初级光物理和/或光化学过程衰变 , 例如(1)发光 , (2)无辐射衰变 , (3)猝灭 (4) 光解离 (5) 光异构化 (6) 电子转移 (7) 激发转移或敏化 , (8) 双分子反应 , (9) H-抽象反应 。
光激发分子的任何反应均不涉及二次电子产生 , 这是辐射化学的标志性特征 。 许多核心原则支配着光化学 。 根据光化学定律 , 只有光吸收可有效促进光化学 。 大多数光化学反应遵守本生-罗斯科定律 , 根据该定律 , 光化学效应与总能量剂量成正比 , 与传递该剂量所需的时间无关 。 换句话说 , 与某些辐射化学结果相比 , 光化学效应取决于光子通量 , 而不取决于通量 , 当将实验室模拟外推到暗致密分子云时 , 假定本生-罗斯科定律对冰处理有效 , 根据斯塔克-爱因斯坦定律 , 在光化学反应的第一步中 , 单个分子仅吸收一个光子 。 量子产率 F , 即每个吸收的光子转化的反应物 R 的分子数 , 用于量化光化学反应的效率 。
由于一些光化学反应涉及链式反应机制 , 因此对于烷烃的氯化等反应 , 量子产率可高达 106 。相比之下 , 由于诸如辐射失活和非辐射失活等光物理过程与光化学竞争 , 8888 通常量子产率可能明显小于 1 。在凝聚相中 , 光化学的另一个竞争机制是光解吸 , 一种非热机制可能是造成在 10 K 冰层附近存在暗色致密分子云中的气相分子的原因 。激子扩散可能还与光化学竞争 , 与气相相比 , 在凝聚相中降低光化学反应的效率 。
在气相中 , 当自旋多重度不变时 ,因为自旋轨道耦合与原子序数的四次方成正比 , 所以对于含金属的重分子 , 自旋禁止跃迁变得更有可能 。 与气相相比 , 在凝聚相中允许自旋禁止的光子诱导跃迁 , 19 在凝聚相中 , 可能负责大多数固态光化学的 5-9 eV 光子的平均自由程与星际冰的厚度 。 例如 , 根据基于水冰的光子吸收截面的计算 , 冷凝水中 8.5 eV 光子的平均自由程为 B0.06 微米 。 因为星际冰的厚度为 B0.01 微米 , 所以大部分围绕尘埃颗粒的冰幔都容易受到光化学的影响 。
多光子过程通常发生在涉及具有高入射光子通量的激光器的实验室环境中 , 相比之下 , 星际冰的光化学很可能通过单光子事件发生 , 因为在黑暗、密集的分子云中 , 二次紫外光子通量很低 , 在光化学中 , 单个 o10 eV 光子通常会引发一个化学反应 , 而在辐射化学中 , 单个光子/带电粒子会引发一系列能量损失事件 , 例如电离、激发和核置换 。
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