H's en OH's in de schijnwerpers
9 mei 2008
Mark van der Loo heeft onderzoek gedaan naar de invloed van licht op
het gedrag van kleine moleculen. Hij heeft voor een aantal typen
moleculen het effect van licht berekend. Zijn theoretische onderzoek
naar lichtgeïnduceerde processen in het hydroxylradicaal (OH), het
waterstofmolecuul (H2) en stikstofoxide (N2O) heeft direct bijgedragen
aan een beter begrip van chemische processen, die zowel op aarde als
in het heelal plaatsvinden. Van der Loo promoveert op 26 mei aan de
Radboud Universiteit Nijmegen.
De interactie tussen licht en materie is van groot belang voor
allerlei toepassingen, zoals het modelleren van chemische processen in
de aardatmosfeer, onderzoek aan verbrandingsprocessen en het meten en
modelleren van processen in de astrofysica. Onder invloed van licht
kunnen moleculen gaan vibreren, roteren, uiteenvallen of zelfs worden
gevormd uit losse atomen. Deze processen verlopen volgens de wetten
van de kwantummechanica. En hoewel de basisvergelijkingen bekend zijn,
vormt het oplossen van die vergelijkingen een groot technisch
probleem. Door het onderzoek van Van der Loo is men weer een stap
dichterbij.
Hydroxyl radicaal
Het hydroxyl radicaal (OH) is zeer reactief en speelt een belangrijke
rol bij verbrandingsprocessen en chemische processen in de
aardatmosfeer. Van der Loo heeft berekeningen aan OH uitgevoerd,
waarbij is gekeken naar lichtabsorptie gevolgd door verval en/of
ontleding van het molecuul. De levensduur van OH in atmosferische
moleculen is nu geen onzekere factor meer.
Waterstofmoleculen
Waterstofmoleculen (H2) speelden een belangrijke rol tijdens de
vorming van de allereerste sterren. In dit onderzoek is de bijdrage
van het Raman associatieproces aan de vorming van H2 bestudeerd. In
het Raman associatieproces vormen losse, botsende waterstofatomen
onder invloed van kosmische achtergrondstraling waterstofmoleculen.
Dit proces werd door Van der Loo voor het eerst volledig
kwantummechanisch beschreven en nauwkeurig doorgerekend. Hij
concludeert dat het proces een belangrijke bijdrage leverde toen het
heelal zo'n tienduizend jaar oud was, terwijl de totale bijdrage tot
zo'n honderd miljoen jaar na de oerknal klein is.
Stikstofoxide
Stikstofoxide (N2O), oftewel lachgas, is één van de broeikasgassen in
de aardatmosfeer. Het kan in de atmosfeer uiteenvallen
(fotodissociëren) in N2 en O onder invloed van zonlicht. In het
laboratorium kunnen fotodissociatie experimenten worden gedaan om de
interactie tussen N2 en O op een fundamenteel niveau te onderzoeken.
Recentelijk is een relatief eenvoudig wiskundig model gebruikt om zo'n
experiment aan N2O te interpreteren. Dit wiskundig model is gebaseerd
op de bekende N2O interactie bij grote afstand tussen de fragmenten.
In het proefschrift van Van der Loo is gekeken of de aannamen achter
dit model stand houden. Zijn voorlopige conclusie luidt dat de
aannamen achter het wiskundige model slechts ten dele geldig zijn.
Het promotieonderzoek van Van der Loo werd gesteund door het NWO
programma Jonge Chemici.
..............................
Meer informatie bij:
* drs. M.P.J. van der Loo
* 070-3874083 mplo@cbs.nl
* promotie: 26 mei
* promotoren: prof. dr. ir. A. van der Avoird, dr. ir. G.C.
Groenenboom
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek