Chemische Reaktionen in He-Clustern

• Applicant: Professor Dr. Andrej F. Vilesov
• Subject Area: Physical Chemistry
• Term: from 1999 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5202594

In großen He-Clustern ... sollen chemische Reaktionen bei tiefen Temperaturen von T=0.4 K untersucht werden. Es werden Reaktionen ausgewählt, die eine geringe Aktivierungsschwelle besitzen ... Wegen des flüssigen Zustandes des He-Clusters bilden die Reaktanden ungehindert einen Komplex, der dann durch einen unimolekularen Tunnelprozeß in chemische Produkte übergehen soll. Die chemische Energie wird im Folgenden auf den Cluster übertragen. Durch Verdampfung entsprechend vieler He-Atome gibt der Cluster diese Energie rasch ab und kehrt innerhalb weniger als 10-7 sec auf seine ursprüngliche Temperatur zurück. Die Reaktion wird durch den direkten spektroskopischen und/oder massenspektrometrischen Nachweis der Produkte beobachtet. Die vorgesehene Cluster-Technik ermöglicht es, langsame Reaktionen mit einer Zeitkonstante bis zu 10-3 sec von aktiven Spezies A und B zu untersuchen, wobei die Konkurrenzreaktionen von A und B jeweils mit sich selbst experimentell ausgeschlossen sind, da sie nicht im gleichen mikroskopischen Reaktionsvolumen des Clusters vorliegen. Die Experimente liefern damit einen direkten Zugang zu Tunnelmechanismen chemischer Reaktionen, die bei diesen Temperaturen eine große Rolle spielen können.

• DFG Programme: Research Grants