近日，我所分子反应动力学国家重点实验室杨学明院士的研究团队在里德堡氢原子散射动力学研究中取得重要进展，首次得到了H*(n) +D2体系全角度分辨的微分散射截面。该研究论文“State-to-state differential cross-sections for the reactive scattering of H*(n) with o-D2”发表在英国Chemical Science（2012, 3 (9), 2839 – 2842）杂志上。

里德堡氢原子是最外层电子激发到高里德堡态的中性原子，由于里德堡电子与原子核距离远大于相互作用距离，因此里德堡氢原子被广泛认为具有离子的特性。现有的研究结果均认为里德堡氢原子的散射动力学符合Fermi独立体模型，即氢原子核与电子的作用忽略不计，里德堡氢原子与分子作用的过程中，等效于氢离子与分子的作用，电子是旁观者。验证Fermi独立体模型具有很大的挑战性。杨学明院士领导的团队长期致力于里德堡氢原子散射动力学的研究，继2005年反应散射研究结果发表在Physical Review Letter上后，本次通过新的实验设计，发现全角度量子微分截面的分布与离子反应的微分截面并不符合，即Fermi独立体模型在微分截面层次是失效的。

本工作首次从实验和理论上揭示了Fermi独立体模型在里德堡原子散射动力学可能失效，为发展新的离子分子反应理论提供了新的思路。

以上研究得到了国家自然科学基金委和中科院相关项目的资助。（文/袁开军 图/俞盛锐）