Cinética anómala en sistemas bimoleculares de reacción-difusión

En esta tesis estudiamos sistemas bimoleculares de reacción-difusión. Estos son sistemas compuestos por dos substancias sometidas a transporte difusivo, entre las cuales existe una interacción que se puede describir como una reacción química. Nuestro propósito es desarrollar un modelo mesoscópico qu...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Abramson, Guillermo
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 1995
Materias:
Física
Anomalous kinetics
Reaction-diffusion
Annihilation
Trapping
Stochastic processes
Computer simulation
Cinética anómala
Reacción-difusión
Aniquilación
Atrapamiento
Procesos estocásticos
Simulación computacional
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/48/1/1Abramson.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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spelling I25-R131-482010-04-27T14:15:57Z Cinética anómala en sistemas bimoleculares de reacción-difusión Anomalous kinetics of reaction-diffusion bimolecular systems Abramson, Guillermo Física Anomalous kinetics Reaction-diffusion Annihilation Trapping Stochastic processes Computer simulation Cinética anómala Reacción-difusión Aniquilación Atrapamiento Procesos estocásticos Simulación computacional En esta tesis estudiamos sistemas bimoleculares de reacción-difusión. Estos son sistemas compuestos por dos substancias sometidas a transporte difusivo, entre las cuales existe una interacción que se puede describir como una reacción química. Nuestro propósito es desarrollar un modelo mesoscópico que exprese la característica principal de ciertos sistemas de reacción, su cinética anómala, diferente de la cinética química clásica. En este contexto, nuestro modelo describe sistemas de reacción unidireccionales, esto es, sin reacción inversa, mediante ecuaciones de evolución estocásticas. Mostramos sus características principales aplicándolo al sistema de reacción de catálisis A + B #-># B + C, en distintas situaciones de difusión mutua de las substancias A y B. A continuación estudiamos dos sistemas relacionados con estas reacciones, uno con ‘trampas fijas’ y otro con una trampa cuasi-dinámica, sujeta a un movimiento dicotómico. Un desarrollo más general del modelo se presenta para el análisis de la reacción de aniquilación A+B #-># C. Mostramos cómo se obtienen ecuaciones cinéticas de evolución y estudiamos sus regímenes en función del tiempo, de la velocidad de la reacción y de la dimensión espacial. Nuestros resultados teóricos, tanto analíticos como numéricos, se comparan con simulaciones numéricas de los sistemas estudiados. Dedicamos un capítulo a la discusión de diversos problemas relacionados con estas simulaciones In this thesis we study bimolecular reaction-diffusion systems. These are systems of two substances subject to diffusive transport, with an interaction described as a chemical reaction. Our purpose is to develop a meso- scopic model that contains the main features of certain reaction systems, the anomalous kinetics, different from the classical chemical kinetics. In this context, our model describes one-way reactions, that is, without reverse reaction, by using stochastic evolution equations. We show their main features solving reaction systems of catalysis, A + B #->#B + C, in different circumstances of the mutual diffusion between A and B. Next we study two related systems, one consisting of ‘fixed traps' on a grid, and another one with a quasi-dynamical trap, subject to a dichotomy motion. A generalization of the model is done to analyze the annihilation reaction A + B #-># C. We show how the kinetic equations are obtained, and study different regimes as functions of time, the reaction constant, and the space dimension. Our theoretical results, both analytical and numerical, are compared with numerical simulations of the studied systems. We devote a chapter to the discussion of several problems connected with these simulations 1995-09-27 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/48/1/1Abramson.pdf es Abramson, Guillermo (1995) Cinética anómala en sistemas bimoleculares de reacción-difusión / Anomalous kinetics of reaction-diffusion bimolecular systems. Tesis Doctoral en Física, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/48/
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description En esta tesis estudiamos sistemas bimoleculares de reacción-difusión. Estos son sistemas compuestos por dos substancias sometidas a transporte difusivo, entre las cuales existe una interacción que se puede describir como una reacción química. Nuestro propósito es desarrollar un modelo mesoscópico que exprese la característica principal de ciertos sistemas de reacción, su cinética anómala, diferente de la cinética química clásica. En este contexto, nuestro modelo describe sistemas de reacción unidireccionales, esto es, sin reacción inversa, mediante ecuaciones de evolución estocásticas. Mostramos sus características principales aplicándolo al sistema de reacción de catálisis A + B #-># B + C, en distintas situaciones de difusión mutua de las substancias A y B. A continuación estudiamos dos sistemas relacionados con estas reacciones, uno con ‘trampas fijas’ y otro con una trampa cuasi-dinámica, sujeta a un movimiento dicotómico. Un desarrollo más general del modelo se presenta para el análisis de la reacción de aniquilación A+B #-># C. Mostramos cómo se obtienen ecuaciones cinéticas de evolución y estudiamos sus regímenes en función del tiempo, de la velocidad de la reacción y de la dimensión espacial. Nuestros resultados teóricos, tanto analíticos como numéricos, se comparan con simulaciones numéricas de los sistemas estudiados. Dedicamos un capítulo a la discusión de diversos problemas relacionados con estas simulaciones
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