[pt] DESSORÇÃO IÔNICA INDUZIDA POR ÍONS ENERGÉTICOS PESADOS EM GELOS ASTROFÍSICOS: H2O, C2H2, C2H6 E N2O

[en] IONIC DESORPTION INDUCED BY ENERGETIC HEAVY IONS ON ASTROPHYSICAL ICES: H2O, C2H2, C2H6 AND N2O

[pt] PABLO RAMON BATISTA OLIVEIRA

[pt] TEMPO DE VOO

[pt] AGREGADOS IONICOS

[pt] GASES CONDENSADOS

[pt] PDMS

[pt] FRAGMENTOS DE FISSAO

[en] TIME OF FLIGHT

[en] ION CLUSTERS

[en] CONDENSED GASES

[en] PDMS

[en] FISSION FRAGMENTS

[pt] Um espectrômetro de massa PDMS-252Cf-TOF (Time-of-Flight Plasma Dessorption Mass Spectrometry) foi usado para analisar amostras condensadas de água pura e misturas de H2O:C2H2, H2O:C2H6 e H2O:N2O, em temperaturas entre 10 e 100 K. Os íons dessorvidos devido ao impacto foram identificados e seus rendimentos de dessorção determinados. Observa-se que a distribuição desses rendimentos em função da massa dos íons pode ser descrita pela soma de duas exponenciais. Este resultado sugere fortemente que ocorrem dois processos de formação de agregados: um, via emissão direta de fragmentos do sólido e outro, via recombinação de fragmentos na fase gasosa. Para H2O puro, os principais agregados dessorvidos são: ((H2O)nH2O+, (H2O)nH3O+, On +, (H2O)nO−, (H2O)nOH− e On −. Para misturas de gelos H2O:C2H2 e H2O:C2H6, são observadas as séries (C2H2)n + e (C2H6)n +. Para H2O:N2O, as séries Nn +, (O)nN2 +, (O)nN2−, (O)nN4−, e (N2)nNO+ são as mais abundantes. A Teoria do Funcional da Densidade (DFT), no nível B3LYP/6-31G, foi usada para calcular a estabilidade molecular dos íons moleculares secundários emitidos. Cálculos para as estruturas C2Hm + (com m = 1 a 6) geraram 26 estruturas estáveis. As curvas de estabilidade por massa/carga obtidas são comparadas com aquelas obtidas experimentalmente para os rendimentos de dessorção por massa/carga para os mesmos íons. Tal metodologia é utilizada para prever as conformações mais prováveis dos íons dessorvidos.

[en] A PDMS-252Cf-TOF (Time-of-Flight Plasma Desorption Mass Spectrometry) mass spectrometer was used to analyze condensed samples of pure water and mixtures of H2O:C2H2, H2O:C2H6 and H2O:N2O, at temperatures between 10 and 100 K. The ions desorbed due to the projectile impact were identified and their desorption yields determined. It is observed that the yield distributions as a function of the mass of the ions can be described by the sum of two exponentials. This result strongly suggests that two processes of aggregate formation occur: one, via direct emission of fragments from the solid and the other, via recombination of fragments in the gas phase. For pure H2O, the main desorbed aggregates are: ((H2O)nH2O+, (H2O)nH3O+, On +, (H2O)nO−, (H2O)nOH− and On −. For mixtures of ices H2O:C2H2 and H2O:C2H6, the series (C2H2)n + and (C2H6)n + are observed. For H2O:N2O, the series Nn +, (O)nN2 +, (O)nN2−, (O)nN4−, and (N2)nNO+ are the most abundant. Density Functional Theory (DFT), at the B3LYP/6-31G level, was used to calculate the molecular stability of emitted secondary molecular ions. Calculations for the C2Hm + structures (with m = 1 to 6) generated 26 stable structures. The stability curves per mass/charge obtained are compared with those obtained experimentally for the desorption yields per mass/charge for the same ions. Such methodology is used to predict the most likely conformations of the desorbed ions.

ENIO FROTA DA SILVEIRA

ENIO FROTA DA SILVEIRA

RICARDO QUEIROZ AUCELIO

LUCIO SARTORI FARENZENA

RAFAEL MARTINEZ RODRIGUEZ

DANIELE FULVIO

RICARDO MEURER PAPALRO

DIANA PAULA DE PINHO ANDRADE

2023-01-26

2022-11-16

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61827@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61827@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.61827