Folyadék és amorf szerkezetű anyagok vizsgálata diffrakcióval és számítógépes modellezéssel = Investigations of liquid and amorphous structures by diffraction and computer modelling methods

Eredeti pályázatunknak megfelelően elsősorban folyadékok szerkezetét vizsgáltuk (elsősorban röntgen)diffrakciós módszerrel és az azt követő Reverse Monte Carlo (RMC) modellezéssel. Az elnyert támogatás a világ legnagyobb teljesítményű szinktrotronforrásánál, a SPring-8-nél (Hyogo, Japán) végzett (nagyenergiás) röntgendiffrakciós kísérleteket tett lehetővé. Meghatároztuk nagynyomású, szobahőmérsékletű folyékony (szuperkritikus állapotban lévő) oxigén és nitrogén lokális szerkezetét; úgy találtuk, hogy a szomszédos molekulák párhuzamos beállása mellett az 'X'-alakú konformáció is gyakori. Azonosítottuk az ón-tetrajodid folyadékfázisát mint azt az anyagot, amelyben a legnagyobb arányban fordulnak elő a szabályos tetraéder alakú molekulák 'csúcs-lap' (azaz 'Apollo') típusú illeszkedése. Az XCl4 szabályos tetraéder alakú molekulákból álló folyadékokban (X: C, Si, Ge, Sn) a vártnál (valamint az eddigiekben javasolthoz képest) lényegesebb hosszabb, néhány nanométerre kiterjedő orientációs rendezettséget találtunk. | According to our original project plan, we've investigated primarily liquid structures, using (primarily X-ray) diffraction methods and subsequent Reverse Monte Carlo modeling. The support awarded made it possible to carry out (high energy) X-ray diffraction experiments at the world's most powerful synchrotron source, SPring-8 (Hyogo, Japan). We have determined the local structure of high-pressure, room temperature liquid (supercritical fluid) oxygen and nitrogen; it was found that apart from the parallel configuration, neighboring molecules frequently choose 'X'-shaped mutual orientations. We have identified liquid tin tetraiodoide as the material which contains the highest ratio of 'corner-to-face' (or so-called 'Apollo') type conformations of molecules with perfect tetrahedral shape. In liquids of XCl4 (perfect tetrahedral) molecules (X: C, Si, Ge, Sn) a rather long (much longer than expected and than had been suggested before), nanometer range orientational ordering of molecules

Folyadékok és amorf anyagok szerkezetvizsgálata diffrakcióval és számítógépes modellezéssel = Structural investigations of liquids and amorphous solids by diffraction and computer modelling

Folyadékok és amorf anyagok atomi szintű szerkezetét határoztuk meg neutron- és röntgendiffrakciós, valamint röntgen-abszorpciós (EXAFS) kísérletekkel. A Reverse Monte Carlo (RMC) számítógépes modellezési eljárás segítségével olyan 3 dimenziós, több ezer atomot tartalmazó szerkezeteket generáltunk, amelyek teljes mértékben (azaz a kísérleti hibán belül) konzisztensek voltak a felsorolt kísérleti adatok mindegyikével. A vázolt procedúra-sorozat ('protokoll') több, egymástól néha meglehetősen eltérő folyadék és amorf anyag szerkezetének megértését tette lehetővé a korábbiakban elképzelhetetlen részletességgel és bizonyossággal. E rövid összefoglalóba csak néhány példa említése fér: tetraéder alakú molekulákból álló folyadékokban (pl. szén-tetraklorid) a molekulák orientációs korrelációit tisztáztuk; vizes elektrolitoldatokban rögzítettük a diffrakciós adatok által megengedett koordinációs számokat és a hidrátszférákat jellemző szög-korrelációkat; a DVD-technológia alapjául szolgáló germánium-antimon-tellúr amorf ötvözet szerkezetét elsőként sikerült részletekbe menően tisztázni. A támogatott kutatómunka több mint 40, referált nemzetközi folyóiratban megjelent közleményt eredményezett, amelyek összesített impakt faktora meghaladja a 90-et (azaz 1 impakt-faktor pont 'egységára' kb. 150 eFt volt). | The atomic level structure of liquids and amorphous materials have been determined by neutron and X-ray diffraction, as well as X-ray absorption (EXAFS) experiments. By means of the Reverse Monte Carlo (RMC) computer modelling teachnique, 3 dimensional structures (containing thousands of particles) have been generated that were fully consistent (within experimental errors) with all of the aformentioned experimental data. The series of procedures ('protocol') outlined above made it possible to understand the structure of various (sometimes, rather different) liquids and amorphous materials at an unprecedented level and certainty. Only a few representative examples can be mentioned in such a short summary: we were able to clarify correlations between molecular orientations in liquids containing tethedral molecules (such as carbon tatrachloride); for some aqueous elctrolyte solutions, we have determined the range of coordinations numbers and angular corrrelations that are allowed by diffraction data; the structure of germanium-antimony-tellurium amorphous alloy that forms tha basis of DVD technology could be determined to fine details. The reserach supported by the present OTKA grant resulted in more than 40 publications in referred international scientific journals, with a cumulative impact factor that exceeds 90 (that is, the 'unit price' of 1 impact factor point was about 150 kHUF)

High-energy detector calibration data for k(0)-neutron activation analysis

In k(0)-neutron activation analysis, HPGe detectors have to be calibrated up to about 3.1 MeV, in order to properly determine the Na, Ca and S content of analytes. Commercial radioactive sources cover the energy range only up to 2.2 MeV, but with activation in the reactor, additional high-energy gamma emitter radionuclides (Ga-72, Mn-56, In-116 and Na-24) can be produced. At a prompt-gamma activation analysis station, where the calibration is available up to 12 MeV, we derived accurate gamma-ray energies and relative intensities for these radionuclides and subsequently used them for broad energy-range efficiency and nonlinearity calibration of NAA detectors as well as a low-level counting station

Kutatási füzetek 02.

Szerkesztők: Ormos Mária; Harsányi Iván; Flodung János; Soós Gábor | További szerző: Pordán Ildikó | Cím: Kutatási füzetek 2. | Alcím: Történelem doktori program | Megjelenési adatok: Janus Pannonius Tudományegyetem, Pécs, 1996. | Megjegyzés: A Kutatási Füzetek a Janus Pannonius Tudományegyetem Európa és Magyarország a 19-20. században című történelem doktori (Ph.D.) programjának sorozata.Forrásközlés: Pordán Ildikó: László Károly beszámolója Kossuth amerikai útjáról [3]-8

Hydroxyl radical reaction with monuron

On the example of monuron, aromatic ring hydroxylation reactions were studied by Density Functional Theory calculations. In order to model the aqueous media the Solvation Model Density technique was used. Based on the relatively low activation energies of hydroxyl radical additions to ipso-, ortho- and meta-positions of the benzene ring (19-42 kJ mol−1 ) and also the Gibbs free energies ((-16)-(-41) kJ mol−1 ) of reactions, hydroxyl radical addition to any of these positions may take place. However, according to the calculations the ortho-addition is preferred in agreement with the experimental results. In these reactions hydroxycyclohexadienyl type radicals form. The first step in the mechanism of para-reaction is OH/Cl substitution without cyclohexadienyl type intermediate. The results of theoretical calculations here are also in agreement with the experimental results which show that the hydroxyl radical reaction with monuron in 40% results in Cl elimination

Archaeometrical results related to Neolithic amphibolite stone implements from Northeast Hungary

28 amphibolite Neolithic polished stone implements deriving from different archaeological localities and cultures in Northeast Hungary (Borsod-Abaúj-Zemplén County) were archaeometrically analysed by mainly non-destructive methods (MS, EDS/SEM, PGAA). Bulk chemistry of the samples showing subalkali characteristics. The amphibolite polished stone tools were divided into two groups based on their mineral components and metamorphic evolution. A single Ca-amphibole approach was used to calculate peak P-T conditions to determine a thermobarometric model for the amphibolite implements. Data of the studied samples were compared to those of the nearest amphibolite outcrops in Gemericum, Veporicum, Tatricum and Zemplinikum (Slovakia). The Variscan P-T loop covered the thermobarometric data of the analysed stone implements and the amphibolite outcrops. The source areas are assumed to be these fields and/or the crossing riverbeds flowing through them to Borsod-Abaúj-Zemplén County, the archaeological collecting territory of the amphibolite stone axes