Kuantum mekaniksel yaklaşım ile iyonküredeki O++H2 → OH++H reaksiyonunun incelenmesi

Bu doktora tez çalışmasında, iyonküre plazmasında genellikle ihmal edilen çarpışma süreçlerinden biri olan O+ iyonu ile H2 molekülü arasında meydana gelen reaktif çarpışmaya ait reaksiyon dinamiği ve süreçlerinin değişim ve etkileri araştırıldı. 'O+ + H2 → OH+ + H' reaktif reaksiyonu için reaksiyon dinamikleri ve gaz kinetik teori model sonuçları iyonküresel sıcaklık, yükseklik ve yoğunluk değişkenlerine bağlı olarak hesaplandı. Hesaplamalarda kullanılan parametreler 39∘K, 40 ∘D koordinatları, 2009 yılı gündönümü ve ekinoks günleri için yerel zaman 12.00'da elde edildi. 'O+ + H2 → OH+ + H' reaksiyonuna ait çarpışma enerjileri, toplam çarpışma tesir kesitleri ve reaksiyon hız sabiti gibi reaksiyon dinamikleri iyonküresel sıcaklık ve yükseklik artışı ile birlikte azalma göstermiştir. İyonkürenin alt yüksekliklerinden üst yüksekliklerine doğru çıkıldıkça reaksiyona ait gerçekleşme ihtimallerinin azaldığı görüldü. Kuantum mekaniksel bakış açısına göre reaksiyon dinamikleri ile çarpışan parçacıkların yoğunlukları arasında bir etkileşimin olmamasına karşın, bu çalışmada ortaya konan sonuçlardan bir etkinin varlığını söylemek mümkündür. Klasik hesaplama yöntemleri ile hesapladığımız potansiyel eşik enerjisi değerlerinin, kuantum mekaniksel metotla hesapladığımız çarpışma enerjisi verilerinden küçük olduğu ve klasik hesaplamalarla kuantum mekaniksel sonuçların tutarlılığı ortaya konmuş oldu. Potansiyel eşik enerjisinin reaksiyon dinamikleri ile ters orantılı ve iyonküresel sıcaklıkla da doğru orantılı bir şekilde değiştiği gözlenirken, parçacık yoğunlukları ile doğrudan bir ilişkisinin olmadığı görülmüştür. Çarpışma frekansı sıcaklık ve yükseklik artışı ile ters orantılı olarak azalmıştır. Ortalama serbest yolun minimum değerine Eylül ayında ve maksimum değerine ise Aralık ayında ulaşılmıştır. Toplam çarpışma sayısı hem kuantum mekaniksel dinamiklerle hem de parçacık yoğunlukları ile doğru orantılı değişmiştir. Toplam çarpışma sayısının en büyük değeri Haziran ayında en küçük değeri ise Aralık ayında tespit edildi. Anahtar Kelimeler: İyonküre, Reaktif Çarpışma, Reaksiyon Dinamikleri, Kuantum Mekaniksel Hesaplama