Nuclear spin conversion in NH3

0336537 - ÚFCH JH 2010 RIV US eng J - Journal Article
Cacciani, P. - Cosléou, J. - Khelkhal, M. - Tudorie, M. - Puzzarini, C. - Pracna, Petr
Nuclear spin conversion in NH3.
[Jaderná spinová konverze v NH3.]
Physical Review. A. Roč. 80, č. 4 (2009), 042507. ISSN 1050-2947
R&D Projects: GA AV ČR IAA400400706
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : ab initio calculation * ammonia * intramolecular mechanics
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 2.866, year: 2009

The nuclear spin conversion (NSC) rate for a gas sample of NH3 is calculated in the framework of quantum relaxation model. It is based on the knowledge of the vibration-inversion levels of the lowest vibrational states, the relaxation rates, and the intramolecular magnetic interactions. The magnitudes of the spin- and spin-rotation interaction terms have been obtained with the help of ab initio calculations. The value of NSC at 296 K for a pressure of 1 Torr is 3.23 x 10−6 s−1 for 14NH3 and 9.15 x 10−6 s−1 for 15NH3. A linear dependence of the NSC rates on the pressure is valid up to 1 atm for 14NH3 and up to 30 Torr for 15NH3, where quasidegenerate ortho/para pairs are present in the excited v2=1 state.

Rychlosti jaderné spinové konverze (NSC) v plynném NH3 jsou vypočteny v rámci modelu kvantové relaxace. Ten vychází ze znalosti nejnižších vibračně-inverzních hladin, relaxačních rychlostí a intramolekulárních magnetických interakcí. Hodnoty spin-spinových a spin-rotačních interakcí byly určeny kvantově chemickými (ab initio) výpočty. Rychlost konverze je při tlaku 1 Torr 3.23 x 10−6 s−1 pro 14NH3 a 9.15 x 10−6 s−1 pro 15NH3. Lineární závislost NSC na tlaku je potvrzena výpočtem až do hodnoty tlaku 1 atm u 14NH3 a do 30 Torr u 15NH3, u něhož se dvojice kvazi-degenerovaných ortho/para hladin vyskytují ve vzbuzeném stavu v2=1.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0180748