Атомная и молекулярная физика

Обогащение изотопом $^{15}$N атомарной компоненты азота в реакциях атомно-молекулярного обмена в послеразрядной зоне

С. В. Гуденко^ab, Н. М. Горшунов<sup>a

a</sup> Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия
^b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), 141700 Долгопрудный, Московская обл., Россия

Аннотация: 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.

Ключевые слова: распределение Тринора, режим возбуждения газа, инверсная заселенность.

Поступила в редакцию: 06.08.2021
Исправленный вариант: 28.11.2021
Принята в печать: 21.12.2021

DOI: 10.21883/JTF.2022.04.52238.232-21

Реферативные базы данных:

•