Diazenylium
ડાયઝેનીલિયમ એ રાસાયણિક N2H + છે, જે એક અકાર્બનિક કેટાયન છે જે આંતરતારકીય વાદળોમાં જોવા મળતા પ્રથમ આયનોમાંનું એક હતું. ત્યારથી, તે વિવિધ પ્રકારના આંતરતારકીય વાતાવરણમાં જોવા મળે છે, જે અવલોકનો વિવિધ વૈજ્ઞાનિક ઉપયોગો ધરાવે છે. તે ખગોળશાસ્ત્રીઓને વાયુ વાદળના અપૂર્ણાંક આયનીકરણ વિશે માહિતી આપે છે, તે વાદળોની અંદર જે રસાયણશાસ્ત્ર થાય છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર એવા અણુઓ માટે ટ્રેસર તરીકે થાય છે જે સરળતાથી શોધી શકાતા નથી (જેમ કે N2). તેનું 1-0 રોટેશનલ સંક્રમણ 93.174 GHZ પર થાય છે, જે સ્પેક્ટ્રમનો એક પ્રદેશ છે જ્યાં પૃથ્વીનું વાતાવરણ પારદર્શક છે અને તે ઠંડા અને ગરમ વાદળો બંનેમાં નોંધપાત્ર ઓપ્ટિકલ ઊંડાઈ ધરાવે છે તેથી જમીન આધારિત વેધશાળાઓ સાથે અવલોકન કરવું પ્રમાણમાં સરળ છે. N2H + અવલોકનોના પરિણામોનો ઉપયોગ માત્ર આંતરતારકીય વાદળોની રસાયણશાસ્ત્ર નક્કી કરવા માટે જ નહીં, પરંતુ આ વાદળોની ઘનતા અને વેગ રૂપરેખાઓનું મેપિંગ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. ખગોળીય શોધ N2H + નું સૌપ્રથમ અવલોકન 1974માં B. E. દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. ટર્નર. તેમણે એન. આર. એ. ઓ. 11 મીટર દૂરબીનનો ઉપયોગ કરીને <આઇ. ડી. 1> જી. એચ. ઝેડ. પર અગાઉ અજાણી ત્રિપુટીનું નિરીક્ષણ કર્યું હતું. આ પ્રારંભિક નિરીક્ષણ પછી તરત જ, ગ્રીન એટ અલ. ત્રિપલને N2H + ના 1-0 રોટેશનલ સંક્રમણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ એબી ઇનિશિયો મોલેક્યુલર ગણતરીઓના સંયોજન અને N2, CO, HCN, HNC અને HCO + જેવા સમાન અણુઓની સરખામણીનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું, જે તમામ N2H + માટે આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક છે. આ ગણતરીઓના આધારે, અવલોકન કરાયેલ પરિભ્રમણ સંક્રમણમાં સાત હાયપરફાઇન ઘટકો હોવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે, પરંતુ તેમાંથી માત્ર ત્રણ જ અવલોકન કરવામાં આવ્યા હતા, કારણ કે ટેલિસ્કોપનું રિઝોલ્યુશન આંતરિક નાઇટ્રોજન પરમાણુના હાયપરફાઇન વિભાજનને કારણે થતા શિખરોને અલગ પાડવા માટે અપૂરતું હતું. માત્ર એક વર્ષ પછી, થૅડિયસ અને ટર્નરે સમાન ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને ઓરિઅન મોલેક્યુલર ક્લાઉડ 2 (OMC-2) માં સમાન સંક્રમણનું નિરીક્ષણ કર્યું, પરંતુ આ વખતે તેઓ 26 કલાક માટે એકીકૃત થયા, જેના પરિણામે એક રીઝોલ્યુશન આવ્યું જે નાના હાયપરફાઇન ઘટકોને અલગ પાડવા માટે પૂરતું સારું હતું. છેલ્લા ત્રણ દાયકાઓમાં, N2H + નું વારંવાર અવલોકન કરવામાં આવ્યું છે, અને 1-0 રોટેશનલ બેન્ડ લગભગ સંપૂર્ણપણે તે જ છે જે ખગોળશાસ્ત્રીઓ શોધે છે. 1995માં, આ સેપ્ટ્યૂપ્લેટનું હાયપરફાઇન માળખું ~ 7 કિલોહર્ટ્ઝની સંપૂર્ણ ચોકસાઇ સાથે જોવામાં આવ્યું હતું, જે પ્રયોગશાળામાં શક્ય હતું તેના કરતા વધુ ચોકસાઇ સાથે તેના પરમાણુ સ્થિરાંકોને નક્કી કરવા માટે પૂરતું સારું હતું. આ નિરીક્ષણ L1512 તરફ 37 મીટરના NEROC હેસ્ટેક ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. તે જ વર્ષે, સેજ એટ અલ. તેમણે નજીકના નવ તારાવિશ્વોમાંથી સાતમાં N2H + ના 1-0 સંક્રમણનું નિરીક્ષણ કર્યું હતું, જેનું નિરીક્ષણ તેમણે કિટ પીક ખાતે NRAO 12 મીટર દૂરબીન દ્વારા કર્યું હતું. N2H + એ અન્ય તારાવિશ્વોમાં જોવા મળેલા પ્રથમ થોડા પરમાણુ આયનોમાંનું એક હતું, અને તેના નિરીક્ષણથી એ બતાવવામાં મદદ મળી કે અન્ય તારાવિશ્વોમાં રસાયણશાસ્ત્ર આપણી પોતાની આકાશગંગામાં જે દેખાય છે તેના જેવું જ છે. N2H + મોટેભાગે ગાઢ પરમાણુ વાદળોમાં જોવા મળે છે, જ્યાં તે ધૂળના કણ પર સ્થિર થવાના છેલ્લા અણુઓમાંના એક તરીકે ઉપયોગી સાબિત થયું છે કારણ કે વાદળની ઘનતા કેન્દ્ર તરફ વધે છે. 2002 માં, બર્ગિન એટ અલ. કેન્દ્ર N2H + તરફ કેટલું દૂર જોઇ શકાય છે તે જોવા માટે ગાઢ કોરનું અવકાશી સર્વેક્ષણ કર્યું હતું અને જાણવા મળ્યું હતું કે જ્યારે કોઈ કોરની બાહ્ય ધારથી કેન્દ્ર તરફ જાય છે ત્યારે તેની વિપુલતામાં ઓછામાં ઓછા બે ક્રમનો ઘટાડો થાય છે. આ દર્શાવે છે કે N2H + પણ ગાઢ પૂર્વ-તારાકીય કોરના રસાયણશાસ્ત્ર માટે આદર્શ ટ્રેસર નથી, અને તારણ કાઢ્યું કે H2D + એ પૂર્વ-તારાકીય કોરના સૌથી અંદરના પ્રદેશોની એકમાત્ર સારી પરમાણુ તપાસ હોઈ શકે છે. જો કે ખગોળશાસ્ત્રીઓ દ્વારા તેની શોધની સરળતાને કારણે N2H + નું મોટાભાગે નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, તેમ છતાં કેટલાક પ્રયોગશાળા પ્રયોગો થયા છે જેમણે તેને વધુ નિયંત્રિત વાતાવરણમાં અવલોકન કર્યું છે. N2H + નું પ્રથમ પ્રયોગશાળા સ્પેક્ટ્રમ ગ્રાઉન્ડ વાઇબ્રેશનલ લેવલમાં 1-0 રોટેશનલ બેન્ડનું હતું, તે જ માઇક્રોવેવ સંક્રમણ જે ખગોળશાસ્ત્રીઓએ તાજેતરમાં અવકાશમાં શોધ્યું હતું. દસ વર્ષ પછી, ઓવરુત્સ્કી અને અન્ય. રંગ કેન્દ્ર લેસરનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણ નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન અને આર્ગોન ગેસના સ્રાવ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા પ્લાઝ્માનું નિરીક્ષણ કરીને N2H + ની કંપનશીલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી કરવામાં આવી હતી. સ્પંદિત સ્રાવ દરમિયાન, ધ્રુવોને વૈકલ્પિક કઠોળ પર ઉલટાવી દેવામાં આવતા હતા, તેથી આયનોને સ્રાવ કોષ દ્વારા આગળ અને પાછળ ખેંચવામાં આવતા હતા. આના કારણે આયનોના શોષણની લાક્ષણિકતાઓ, પરંતુ તટસ્થ અણુઓને નહીં, આવર્તન જગ્યામાં આગળ અને પાછળ ખસેડવામાં આવે છે, તેથી લૉક-ઇન એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ સ્રાવમાં માત્ર આયનોના સ્પેક્ટ્રાનું નિરીક્ષણ કરવા માટે થઈ શકે છે. લોક-ઇન વેગ મોડ્યુલેશન સાથે જોડાઈને> 99.9% આયનો અને ન્યુટ્રલ્સ વચ્ચેનો ભેદભાવ આપ્યો. ફીડ ગેસ N2H + ઉત્પાદન માટે ઓપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવ્યો હતો, અને મૂળભૂત N-H સ્ટ્રેચિંગ બેન્ડ અને બેન્ડિંગ હોટ બેન્ડ બંને માટે J = 41 સુધીના સંક્રમણો જોવા મળ્યા હતા. બાદમાં, કબ્બડ્જ એટ અલ. નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન અને હિલીયમ વાયુઓના મિશ્રણના વિસર્જનનું નિરીક્ષણ કરવા માટે તફાવત આવર્તન લેસરનો ઉપયોગ કરીને મૂળભૂત કંપન બેન્ડ સાથે સંકળાયેલા વધુ ગરમ પટ્ટાઓનું નિરીક્ષણ કર્યું. તેઓએ વેગ મોડ્યુલેશનનો ઉપયોગ ઓવરુત્સ્કી એટ અલની જેમ જ કર્યો હતો. ન્યુટ્રલ્સથી આયનોને અલગ પાડવા માટે. તેઓએ અવાજના બાદબાકીમાં મદદ કરવા માટે આને કાઉન્ટરપ્રોપોગેટિંગ બીમ તકનીક સાથે જોડ્યું, અને આનાથી તેમની સંવેદનશીલતામાં ઘણો વધારો થયો. તેમની હીલિયમ ટાંકીમાં મિનિટ O2 અને H2O અશુદ્ધિઓમાંથી રચાયેલી OH +, H2O + અને H3O + નું નિરીક્ષણ કરવા માટે તેમની પાસે પૂરતી સંવેદનશીલતા હતી. તમામ અવલોકન કરાયેલ બેન્ડ્સને ફીટ કરીને, N2H + માટે પરિભ્રમણ સ્થિરાંકો Be = 1.561928 cm−1 અને De = હોવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, જે હાયપરફાઇન વિભાજન નક્કી કરવાના અપવાદ સાથે, જમીનની કંપન સ્થિતિમાં આ રેખીય પરમાણુના પરિભ્રમણ વર્ણપટને નિર્ધારિત કરવા માટે જરૂરી એકમાત્ર સ્થિરાંકો છે. પસંદગીના નિયમ ΔJ = ±1 ને ધ્યાનમાં રાખીને, ગણતરી કરેલ પરિભ્રમણ ઊર્જાના સ્તરો, તેમની 30 કેલ્વિનની ટકાવારી વસ્તી સાથે ગોઠવી શકાય છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા આગાહી કરાયેલ શિખરોની આવર્તન પ્રયોગશાળામાં જોવા મળતી આવર્તન કરતા મહત્તમ 700 કિલોહર્ટઝથી અલગ હોય છે. રસાયણશાસ્ત્ર N2H + મોટે ભાગે ગાઢ પરમાણુ વાદળોમાં જોવા મળે છે, જ્યાં તેની હાજરી અન્ય ઘણા નાઇટ્રોજન ધરાવતા સંયોજનો સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. તે ખાસ કરીને N2ના રસાયણશાસ્ત્ર સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલું છે, જેને શોધવું વધુ મુશ્કેલ છે (કારણ કે તેમાં દ્વિધ્રુવીય ક્ષણનો અભાવ છે). આ જ કારણ છે કે N2H + નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પરમાણુ વાદળોમાં N2ની વિપુલતાને પરોક્ષ રીતે નક્કી કરવા માટે થાય છે. પ્રબળ રચના અને વિનાશ પ્રતિક્રિયાઓના દર જાણીતા દર સ્થિરાંકો અને લાક્ષણિક ગાઢ પરમાણુ વાદળોમાં આંશિક વિપુલતા (H2 સાથે સંબંધિત) પરથી નક્કી કરી શકાય છે. અહીં ગણતરી કરેલ દર પ્રારંભિક સમય (316,000 વર્ષ) અને 20 કેલ્વિનનું તાપમાન હતું, જે પ્રમાણમાં યુવાન પરમાણુ વાદળ માટે લાક્ષણિક પરિસ્થિતિઓ છે. {|class = વિકિટેબલ | + ડાયઝેનીલિયમનું ઉત્પાદન |-! પ્રતિક્રિયા! દર અચળાંક! દર/[H2] 2! સાપેક્ષ દર |-|H2 + → N2H + + H | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | આમ ડાયઝેનીલિયમ નાઇટ્રોજન ધરાવતા ઘણા અણુઓના રસાયણશાસ્ત્રમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. કહેવાતા "ગાઢ વાદળો" માં વાસ્તવિક ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતા ઘણી ઓછી હોવા છતાં, N2H + નો નાશ મોટે ભાગે વિઘટનકારી પુનઃસંયોજન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સંદર્ભો કેશન