Физики ТПУ уточнили данные о молекуле, влияющей на глобальное потепление

30.07.25 12:04

Она позволила более чем в 130 раз точнее по сравнению с известными литературными данными описать важные спектральные характеристики молекулы – вращательную структуру и квадруполь-вращательные эффекты в спектрах этой молекулы. В будущем результаты исследования позволят «подобрать ключ» к пониманию процессов, связанных с глобальным потеплением и разрушением озонового слоя.

 

Метиленхлорид представляет большой интерес для спектроскопического изучения. Доказано, что эта молекула негативно влияет на процесс промышленной транспортировки и переработки нефтепродуктов, а также пагубно влияет на экологию и формирование климата Земли. Так, при разложении метиленхлорида в атмосферу выделяются атомы хлора, которые вступают в реакцию с озоном и могут вызывать разрушение озонового слоя. Кроме того, наличие молекул метиленхлорида в атмосфере может способствовать парниковому эффекту и влиять на глобальное потепление. Существующие до сегодняшнего дня данные о метиленхлориде были некорректными из-за неточностей в параметрах модели молекулы.

 

Ученые Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политеха провели комплексное исследование молекулы метиленхлорида в субмиллиметровом диапазоне. Это позволило впервые детально исследовать вращательную структуру и особенности квадруполь-вращательных взаимодействий (взаимодействие квадрупольного момента молекулы с ее собственным моментом вращения – прим.) в широком спектральном диапазоне вплоть до 1.1 Тгц.

 

«Исследование метиленхлорида было выполнено в дважды возбужденном колебательном состоянии, поскольку это позволяет получить более подробную информацию об энергетических уровнях, динамике молекулы и особенностях ее структуры. Кроме того, оно дает возможность лучше понять механизмы влияния метиленхлорида на окружающую среду. Это особенно актуально для оценки его воздействия на здоровье и экосистему, а также для моделирования его поведения в атмосфере», — отмечает руководитель исследования, профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Олег Уленеков.

 

Исследование молекулы метиленхлорида проводилось совместно с коллегами из лабораторий Кёльнского университета (Германия) и Университета Лилля (Франция), которые выполнили экспериментальную часть исследований. Для обработки данных политехники использовали гамильтониан Уотсона, что позволило сопоставить 2 368 экспериментальных линий с соответствующими квантовыми состояниями молекулы. Это позволило ученым ТПУ определить параметры модели (вращательные параметры и параметры центробежных искажений различного порядка), а также параметры, описывающие особенности квадруполь-вращательных взаимодействий (квадрупольных расщеплений).

 

Результаты исследований показали, что полученные политехниками параметры модели позволяют описывать квадруполь-вращательную структуру метиленхлорида с точностью более чем в 130 раз превышающей точность ранее имевшихся в научной литературе данных.

 

Источник фото: пресс-служба Томского политехнического университета

Читайте также: