ИСТИНА

Широко известная реакция атомов натрия с водой представляет собой экзотермический процесс, приводящий к образованию гидроксида натрия и молекулярного водорода. Квантовохимические расчеты и эксперименты со скрещенными пучками позволили предложить вероятный механизм реализации этого процесса в газовой фазе. Так, процесс протекает в две стадии, в результате первой образуются фрагменты Na...H...Na и OH-, при этом обязательным условием является поляризация димера натрия Na+-Na-. Реализация второй стадии требует столкновения с еще одним кластером воды (что весьма вероятно в условиях газовой фазы). Однако интерес представляет механизм этого процесса и в системах микроразмера, экспериментальное и теоретическое исследование которых затруднено. Выявление тенденций изменения энергетических и структурных характеристик систем Nan(H2O)m при увеличении их размера, а также анализ механизма процесса в небольших кластерных системах позволили предположить, что в системах микроразмера большую роль будут играть неадиабатические эффекты: так, в первом возбужденном состоянии распределение электронной плотности в системе Nan(H2O)m оптимально для реализации первой стадии, при этом энергия перехода между основным и первым возбужденным состоянием уменьшается по мере роста системы. Поскольку непосредственный учет неадибатических эффектов при моделировании динамики любой реакции весьма сложен, нами предложен метод оценки вероятностей неадибатических переходов в процессе динамической эволюции системы. Метод позволяет связать вклад возбужденного состояния в волновую функцию с шириной щели, недиагональными элементами гамильтониана и скоростью движения системы в разные моменты времени в основном состоянии. Уравнения, аппроксимирующие зависимость энергии возбуждения от линейного размера системы, позволяют использовать этот подход к системам микроразмера.