分子反应动力学研究获重要突破

D +H2(v=0,j)--＞ HD(v＇=0,j＇+ H反应在质心系散射角175度方向上产物转动量子态的分布图：空心圆代表反应物分子H2转动量子数j=0的实验数据，实心圆点代表j=1的实验数据。虚线和实线分别为对应的精确量子散射理论计算的结果，而红圆点和蓝圆点则是根据态—态—态模型计算的结果。

用于实验研究的交叉分子束—氢原子里德堡态飞渡时间谱装置

    中国科学院大连化物所分子反应动力学国家重点实验室反应动力学组(1102组)杨学明、张建阳、戴东旭、史提夫、王秀岩等科研人员对D+H2--＞HD+H反应中具有不同转动方式的H2分子的动力学行为的研究，最近又取得新突破。

    在化学反应中，处于不同振转量子态的反应物分子在反应过程中具有不同的动力学行为，这在化学动力学领域是一个众所周知的事实。然而，对于处在同一转动态上的分子，是否因其具有不相同的转动方式而具有不同的动力学行为及其形成方式，一直是化学反应动力学中深奥而又难于把握的课题。H2分子在与D原子接近过程中，可以具有两种转动方式：其一是如“车轮”一样的滚动前进，即分子的转轴与行进方向垂直；另一种是“直升机”式，即分子的转轴与行进方向相同。反应动力学组的科研人员在研究中发现，这两种转动方式的分子在反应过程中经历不同而又特定的中间过渡态，从而形成不同的产物量子态的分布。这一结果将以往化学反应动力学领域的从特定的反应物量子态与特定的产物量子态的关联，即态—态动力学，进一步扩展到特定的反应物量子态与特定的中间过渡态到特定的产物量子态的关联，即态—态—态动力学，具有十分重要的开创性的学术意义。

    该研究成果发表在近日出版的物理学界著名的学术期刊《物理评论通讯》(Physical Review Letters )上。