发展量子和经典方法研究臭氧的异常同位素效应

臭氧形成及其解离过程一直是物理学家和化学家们研究的重点，相对一般原子、分子以及大多数反应过程，无论在大气还是在实验室条件下，科研工作者都发现了臭氧显著不同的同位素效应。相当多的理论工作试图解释这些物理现象，然而相关的非统计机理至今仍不清晰。针对反常的臭氧同位素效应，本项目计划以其中蕴藏的非统计行为为研究对象，同时发展含时量子波包和准经典轨线两种方法，研究臭氧形成及解离过程的动力学性质，分析各种同位素组合的臭氧分子对称性的影响，此项目将比较量子力学和经典力学理论计算的结果，揭示在此体系中各自的适用性，此外还将确定科里奥利作用在总角动量大于零时的重要性，预期成果能够提供更清晰确切的理论依据，对于臭氧研究有重要意义，并且可以推广到多个重原子参与、具有深势阱的反应体系。

本项目应用含时量子波包和准经典轨线两种方法，研究了重原子参与、具有深势阱的反应体系，分析了各种同位素组合对碰撞反应动力学性质的影响，详细比较了量子力学和经典力学理论计算的结果，揭示在不同体系中各自的适用性。此外，还检验了科里奥利作用在总角动量大于零时的重要性。在本项目的资助下，目前已有10余篇SCI论文已发表或正在审稿之中，所获得的研究结果得到了国内外同行的积极评价，本项目为相关体系的动力学研究提供了清晰确切的理论依据和指导。