來源：中國科學(xué)報(bào)
發(fā)布時(shí)間：2021-02-02
本報(bào)訊（記者卜葉 通訊員李振興）國際紫外線探測器衛(wèi)星在多顆彗星上觀測到亞硫化碳（CS）和硫分子（S2）。CS和S2是由二硫化碳（CS2）光解離產(chǎn)生的，但在星際從未觀測到過CS2。長久以來，人類對CS2的解離機(jī)理并不清楚，實(shí)驗(yàn)室觀測S2也是科研難題。
近日，中科院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、大連光源科學(xué)研究室研究員袁開軍團(tuán)隊(duì)，與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授王興安合作，利用自主研發(fā)的基于大連相干光源的離子成像實(shí)驗(yàn)裝置，首次在CS2的光解離中觀測到碳原子和硫分子（C+S2）的產(chǎn)物通道，為天文觀測到的星際物質(zhì)S2的直接來源提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《物理化學(xué)快報(bào)》。
研究人員讓大連光源輸出能量更高的光子照射CS2，并借助離子速度成像裝置觀察照射后產(chǎn)生的碳原子產(chǎn)物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CS2直接解離產(chǎn)生C+S2的產(chǎn)物通道，同時(shí)獲得了具有振動量子態(tài)分辨的電子基態(tài)和電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物S2。結(jié)合理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)該過程的解離機(jī)理，即電子激發(fā)態(tài)的CS2經(jīng)歷異構(gòu)化過程，硫原子從直線型（S-C-S）分子逐漸繞到另一邊生成直線型（S-S-C）分子，再解離產(chǎn)生C和S2。該研究推測，星際中的S2可能直接來源于CS2分子的輻射解離。
袁開軍介紹，結(jié)合此前的研究發(fā)現(xiàn)羰基硫化物分子解離可以生成碳原子和氧化亞硫的產(chǎn)物通道，研究人員推測三原子分子ABC解離的產(chǎn)物通道除了A+BC、C+AB，還有B+AC?！斑@個(gè)通道應(yīng)該是普遍存在的，有望為天文觀測提供更多相關(guān)依據(jù)以及觀測方法?！彼f。
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