Quantum chemistry computations of the adsorption, diffusion and reactivity of atoms and light radicals on the surfaces of interstellar grains

Resum

Aquesta tesi presenta un estudi exhaustiu de la química dels grans interestel·lars utilitzant tècniques computacionals de darrera generació. Comprendre la química dels grans interestel·lars és essencial per desentranyar l’evolució química de l’univers, però està limitat pels reptes que suposa reproduir i caracteritzar els processos en experiments de laboratori i models astroquímics. Per superar aquestes limitacions, aquesta tesi se centra en diversos processos de superfície, com ara l’adsorció, la reactivitat, la difusió i la dissipació d’energia. Mitjançant l’ús de tècniques computacionals per obtenir informació a nivell atòmic, aquesta investigació complementa les observacions i els models, aportant nova llum sobre els mecanismes, l’energètica i la dinàmica dels processos interestel·lars._x000D_ _x000D_ En concret, aquest treball investiga les interaccions de diverses molècules interestel·lars amb models de superfície de gel interestel·lar, la reactivitat de l’àtom de carboni en gels rics en H2O i CO, el procés de dissipació d’energia en reaccions superficials exotèrmiques (com la formació de NH3) i la difusió atòmica interestel·lar. En simular aquests processos in silico, aquesta investigació revela nous coneixements sobre els mecanismes, l’energètica i la dinàmica dels processos interestel·lars que no són accessibles mitjançant altres mètodes._x000D_ _x000D_ La contribució d’aquesta investigació al camp de la química interestel·lar és doble. En primer lloc, proporciona una comprensió a nivell atòmic dels processos químics que tenen lloc als grans interestel·lars, com la formació i evolució de molècules orgàniques complexes. En segon lloc, proporciona paràmetres importants i precisos que es poden utilitzar com a entrada per a models astroquímics, una eina essencial per interpretar les observacions astronòmiques._x000D_ _x000D_ En general, aquesta tesi fa avançar la nostra comprensió de la química dels grans interestel·lars en proporcionar una imatge més completa i matisada dels processos químics que tenen lloc en els grans interestel·lars, i en oferir noves perspectives sobre la formació i evolució de molècules orgàniques complexes a l’univers.

Data del Ajut	22 de maig 2023
Idioma original	Anglès
Supervisor	Albert Rimola Gibert (Director/a) & Maria Sodupe Roure (Director/a)