Аспирантка Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Анастасия Белова работает над исследованием фундаментальной темы по получению новой физической информации о структуре и внутренних свойствах молекул с помощью метода парциальных давлений. Исследование поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ).
Фото: univ-grenoble-alpes.fr.
В работе «Разработка методов исследования изотопозамещенных молекул в задачах колебательно-вращательной спектроскопии» Анастасия исследует молекулы C2H4, H2S, CH4, SO2, СO2 и их изотопологи. Исследования имеют высокую важность из-за потребности в высокоточной количественной информации о параметрах спектральных линий изотопологов различных молекул для академических и прикладных задач атмосферной оптики, астрономии и астрофизики.
«В настоящее время в мировой практике отсутствует высокоточный метод определения концентраций (парциальных давлений) отдельных изотопологов молекул в их смеси в условиях, когда кинетические уравнения и методы термодинамики оказываются неприменимыми.
Новый метод был разработан профессором ТПУ Олегом Николаевичем Уленековым. Мы продолжаем развивать его, разрабатывая теорию изотопозамещения и получая определенные математические соотношения, — поясняет Анастасия Белова. —Мы проводим комплексные исследования спектров высокого разрешения, то есть регистрируются и анализируются одновременно три основные характеристики спектральных линий (положения линий, их интенсивности и полуширины). Это помогает улучшить и расширить уже имеющуюся информацию».
По словам ученых, полученные спектральные характеристики молекул можно использовать для решения прикладных задач астрофизики, физики и химии атмосфер Земли, планет Солнечной системы, неразрушающего контроля, лазерной физики, получения сверхчистых материалов и многих других проблем науки и техники.
В 2020 году Анастасия Белова прошла стажировку в лаборатории междисциплинарной физики Университета Гренобль-Альп (Франция) под научным руководством директора лаборатории Алана Кампарга. Стажировка была поддержана стипендией посольства Франции в России.
«На стажировке мы зарегистрировали спектр при помощи уникального спектрального оборудования, созданного в лаборатории междисциплинарной физики.
Затем мы проводили обработку экспериментальных данных, полученных в результате регистрации спектра высокого разрешения молекулы CH3D в ближней ИК области, а также анализ колебательно-вращательной структуры спектра. Для этого мы использовали метод комбинационных разностей, данные ab initio расчетов и «метод двух температур», разработанный Аланом Кампаргом», — добавляет аспирантка.