Плазмохимиялық реакциялар

Ерекшеліктері:

1) әрекеттесуші бөлшектердің Е_орташа >> 0,1 эВ;

2) молекулалардың негізгі және қозған күйлерінің толығулары өлшемдес;

3) молекулалардың электрондар және иондармен (бір-бірімен) әрекеттесулері айтарлықтай (немесе анықтаушы);

4) өнімдердің басым бөлігі қозған күйде болады;

5) серпімді соқтығысулар серпімсіз соқтығысулардан басым емес;

6) физикалық және химиялық процестердің сипаттамалық уақыттары шамалары бойынша жақын, сондықтан бір-біріне әсер етеді.

Нәтижесіндегі химиялық реакция тепе-теңдіктегі емес кинетикамен сипатталып қана қоймайды, бұл – көп арналы (әртүрлі жолмен жүретін) процесс, арналар әртүрлі уақытта, әртүрлі энергияда бірнеше түрде әрекеттеседі. Плазмада әрбір бөлшек үшін белгілі бір температураның мағынасы жоқ, сондықтан химиялық реакцияның аррениустік жылдамдық константасына бағынбайды.

Жалпы, химиялық кинетиканың физикалық кинетикадан айыру мүмкін еместігі екеуін де сипаттау үшін жалпы теңдеуді қажет етеді. Сондықтан плазмохимия үшін Паули теңдеуі танымал:

,

мұндағы P_i(t) - t уақыт мезетіндегі i-күйдің ықтималдығы; a_ik және a_ki – бірлік уақытта i-күйден k-күйге ауысу ықтималдығы және керісінше. Бұл теңдеуде бөлшектердің кванттық күйлерімен қатар олардың химиялық әрекеттесулерінің арасындағы ауысулар мен бөлшектерге сыртқы энергия беру мүмкіндігі де ескеріледі. Егер деңгейлер арасындағы ауысуларды ескермесе (яғни олар химиялық процесс басталғанша аяқталса), бұл стохастикалық теңдеудің (жүйенің ішкі флуктуацияларын ескеру) кәдімгі аррениустік кинетикаға келетінін көруге болады.