Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 11: Poster: Atmosphärenphysik und Physikalische Altersbestimmung

UP 11.36: Poster

Freitag, 19. März 1999, 12:45–14:30, KO

Massenspektrometrische Messungen isotopenspezifischer Reaktionskanäle bei der Ozonbildung — •J. Günther, B. Erbacher, D. Krankowsky und K. Mauersberger — MPI für Kernphysik, Bereich Atmosphärenphysik, Postfach 10 39 80, 69029 Heidelberg

Die experimentell bekannte Isotopenanomalie bei der Bildung von Ozon ist durch Labor- und Atmosphärenmessungen vielfach bestätigt und ihre Abhängigkeit von Temperatur, Druck und der Art der Atom-Erzeugung ausführlich beschrieben worden [1]. Erste Untersuchungen zur Charakterisierung isotopenspezifischer Reaktionskanäle der Reaktion ^xO+^yO^yO+M → ^xO^yO^yO+M zeigen einen einzelnen, ungewöhnlich hohen Ratenkoeffizienten im ¹⁶ O / ¹⁸ O-System für ¹⁶ O+¹⁸ O₂, nicht aber für ¹⁸ O+¹⁶ O₂ [2]. Die Messungen wurden auf ¹⁶ O, ¹⁷ O und ¹⁸ O erweitert und liefern sechs relative Ratenkoeffizienten, die jeweils einen einzelnen Reaktionskanal beschreiben. Die o.g. Untersuchungen wurden dabei bestätigt und auch im ¹⁶ O / ¹⁷ O- und im ¹⁷ O / ¹⁸ O-System findet man jeweils eine bevorzugte Reaktion. Die Ergebnisse weisen auf einen starken Masseneffekt hin, wogegen das einzige, auf der Symmetrie im Stoßprozeß basierende Modell der Isotopenanomalie gleiche Ratenkoeffizienten vorhersagt [3]. Mit Hilfe früherer Messungen können sechs weitere relative Ratenkoeffizienten berechnet werden, die den gleichen Masseneffekt aufweisen. Die Ergebnisse zeigen, daß der Isotopie-Effekt bei der Ozonbildung nur durch die Untersuchung einzelner Reaktionskanäle geklärt werden kann.
[1] S. M. Anderson et al., ACS Symp. Ser. 502, 155, 1992
[2] S. M. Anderson et al., J. Chem. Phys. 107, 5385, 1997
[3] G. I. Gellene, Science 274, 1344, 1996