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在经典的Urey模型的基础上，考虑了其他超低温条件下显著影响同位素分馏的效应，如非简谐振动，核自旋及非B-O近似下的电子能级差等，从而提出了一套计算在超低温下气态分子体系同位素平衡分馏系数的方法。结合量子化学计算的方法，计算了H，C，N，O和S元素的常见气体分子在50-300K内的同位素平衡分馏系数。结果发现，在超低温下，分子振动的差异是造成分馏的最主要因素，其次为分子转动。而对于涉及H/D的体系，即使是在常温300K条件下，除振动和转动外，绝热校正对分馏也有着十分显著的贡献。