平衡化学系统随机模型中的分子有限尺寸效应
统计力学
2016-03-23 v2 化学物理
摘要
反应-扩散主方程（RDME）是理解随机和空间化学动力学的一种标准建模方法。其固有假设是分子为点状。在此我们引入拥挤反应-扩散主方程（cRDME），它考虑了由于有限分子半径引起的对随机动力学的体积排斥效应。我们得到了一般化学系统在平衡条件下RDME和cRDME的精确闭式解。两种解之间的差异随分子直径与隔室长度尺度之比而增加。我们表明分子拥挤的增加可以 (i) 导致对噪声强度的经典平方根反比律的偏离；(ii) 将概率分布的偏度从右偏翻转为左偏；(iii) 移动双分子反应的平衡使得形成更多产物分子；(iv) 强烈调节Fano因子和变异系数。这些拥挤诱导的效应对于不涉及化学守恒律的化学物种尤为显著。最后我们表明使用vRDME获得的统计量与从具有排除体积相互作用的布朗动力学获得的统计量吻合良好。
引用
@article{arxiv.1510.03690,
title = {Molecular finite-size effects in stochastic models of equilibrium chemical systems},
author = {Claudia Cianci and Stephen Smith and Ramon Grima},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03690},
year = {2016}
}