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MS: Massenspektrometrie

MS I: HV I

MS I.1: Hauptvortrag

Mittwoch, 6. März 2002, 14:00–14:40, HS 02/E04

Die ungewöhnlichen Eigenschaften der Ozonmoleküle: Massenspektrometrische Untersuchungen eines neuen Isotopieeffektes — •Konrad Mauersberger — Max-Planck-Institut für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg

Ozon ist das wichtigste Spurengas in unserer Atmosphäre. Am Boden ist es oft zu häufig, in der Stratosphäre nicht ausreichend vorhanden. Seit zwei Jahrzehnten ist ein Isotopieeffekt im Ozon bekannt, der die schweren Isotope auf ungewöhnliche Weise anreichert. Ozon der Masse 49 (¹⁶O¹⁶O¹⁷O) und 50 (¹⁶O¹⁶O¹⁸O) ist um ca. 10 Prozent über den statistisch erwarteten Werten erhöht. Mit einem für reaktive Gase entwickelten Massenspektrometersystem sind die Isotope der Ozonmoleküle und physikalische Parameter anderer reaktiver und adsorptiver Gase bestimmt worden. Im Analysesystem wird durch Gasexpansion und durch die Benutzung flüssiger He Pumpen und einer stoßfreien Ionenquelle ein Molekularstrahl erzeugt, der eine quantitative Bestimmung der Dichte von Molekülen wie O₃, H₂O oder HNO₃ ermöglicht. Mit diesem System wurde auch die Quelle der Ozonisotopie gefunden: Es sind die Bildungsraten einzelner isotopenspezifischer Prozesse wie ¹⁶O+¹⁸O¹⁸O oder ¹⁸O+¹⁶O¹⁶O, bei denen große Unterschiede auftreten. So zum Beispiel verläuft der erste Prozess über 50 Prozent schneller als der zweite. In der Atmosphäre werden Isotopiestudien insbesondere des Ozons benutzt, um Informationen über Transport- und Reaktionsprozesse zu erhalten.