Thèse soutenue

Étude par la méthode CRESU de la cinétique de réactions ion-molécules entre 8 K et 163 K : comparaison avec des théories de capture

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Auteur / Autrice : Christiane Rebrion
Direction : Bertrand R. Rowe
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1987
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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La méthode CRESU a été utilisée pour étudier dans le domaine 8K-163K diverses réactions entre un ion (le plus souvent monoatomique) et une molécule choisis pour leur intérêt fondamental ou astrophysique. La plus grande partie de ce travail porte sur des réactions rapides dont le comportement est lié à des forces intermoléculaires de longue portée. Sur le plan fondamental, on a mis en évidence l'influence du moment dipolaire sur la constante de vitesse : elle augmente lorsque le moment dipolaire croit et que la température diminue. Ce comportement était prévu par les diverses théories de capture qui ont été confrontées à l'expérience. En ce qui concerne le moment quadripolaire si les prédictions sont qualitativement identiques aucune variation de la constante de vitesse avec la température n'a pu être observée. Le taux de Langevin en reste une bonne approximation. Deux autres réactions de comportement différent ont été étudiées. La réaction entre N+ et l'hydrogène para est importante sur le plan astrophysique. Nous avons mesuré les vitesses de réaction avec de l'hydrogène normal para et les isotopes HD et D2. En tenant compte de la population rotationnelle du neutre et de celle de structure fine de N+, on a trouvé que l'endothermicité de la réaction N+(3P0) + H2 (J = 0)→NH+ +H était comprise entre 18. 2 et 19. 2 meV, ce qui permet le calcul précis de l'énergie de liaison de NH+. La réaction N2+ + 02 est lente à température ambiante. Une augmentation considérable de la réactivité a été observée à basse température, avec une limite supérieure proche de la vitesse de capture. En conclusion, quelques implications générales pour le choix des vitesses de réaction dans les modèles astrophysiques ont été dégagées.