氘代氨的自旋态化学

目标。我们旨在开发一个化学模型，该模型包含对涉及具有多个氘核的化学物种的反应中自旋态化学的一致描述。我们将该模型应用于氘代氨的具体情况，以推导各种自旋态比率的值。方法。我们在完全置乱假设下应用对称性规则，计算包含多个质子和/或氘核的化学物种之间反应的分支比表。使用自动化程序生成气相和颗粒表面化学的反应集，该程序形成任何给定反应的所有可能自旋态变体，最多包含六个 H/D 原子。使用单点和修正的 Bonnor-Ebert 模型研究氨及其同位素体的密度和温度依赖性，以及相关的自旋态比率。结果。我们发现，氨同位素体的自旋态比率在晚期与其统计值非常不同。这些比率对密度变化相当不敏感，但表现出强烈的温度依赖性。我们推导出氨中氘分数的高峰值（$\sim$ 0.1），与之前的（气相）模型一致。氘分馏在高密度下最强，对应于高度的耗尽，并且也表现出温度依赖性。我们发现在 5 到 20 K 的温度范围内，氘分馏在 $\sim$ 15 K 时达到峰值，而大多数正/仲比率（以及 $\rm ND_3$ 的间/仲比率）在 10 K 时呈现最小值（正/仲 $\rm NH_2D$ 在此温度下反而有最大值）。结论。由于在氨及其同位素体的丰度和自旋态比率中发现的密度和温度依赖性，很明显，对氨及其氘代形式的观测可以为分子云的物理结构提供重要的约束。