Лазер XFEL использовали в качестве «кипятильника»

Лазер LCLS

Самый мощный в мире рентгеновский лазер сумел вскипятить воду до состояния странной «жидкой плазмы»

На молекулярном уровне тепло — это движение: чем горячее, тем скорее движутся молекулы. Такой процесс прослеживается при обычном разогреве воды на плите либо в чайнике. Рентгеновское излучение выбивает свободные электроны из молекул воды, что нарушает баланс электрических зарядов. Из-за этого они отталкиваются друг от друга и начинают двигаться с необычайной скоростью.

Как отмечают ученые, уникальные свойства данной «новой воды» начинают появляться далеко не сразу — вода практически не изменяется в первые 25 фемтосекунд (миллионных долей наносекунды) после начала ее обстрела XFEL, и только на 75 фемтосекунде структура ее молекул начинает значимым образом меняться. Заметим нашим читателям, что плазма — это своего рода газ, состоящий из свободных электронов и ионов. Однако самым интересным является то, что вода, уже превратившаяся в плазму, короткое время продолжает пребывать в жидком состоянии, ведь у атомов еще попросту не было времени на то, что бы разлететься, сформировав облако газа. Однако уже через 75 фемтосекунд структура воды претерпевает коренные изменения. При естественных условиях на Земле вода подобного состояния достигнуть не может.

Ученые говорят, что полученная в итоге опыта плазма по своим свойствам напоминает плазму на Юпитере и Солнце. Между тем, она горячее, чем ядро Земли (его температура — около 6000 °C). В совокупности оба метода позволяют изучить экзотическое состояние воды, чтобы узнать больше об общих свойствах ценной жидкости. Вода проявляет множество аномалий, связанных с плотностью, теплоемкостью и теплопроводностью, — они будут также исследованы в Центре наук о воде (CWS) — в рамках будущего проекта DESY (самого крупного в Германии исследовательского центра по физике частиц), при котором работает и Центр лазерно-оптических исследований. Это рентгеновский лазер, при этом самый мощнейший в мире.

Суд в Омске вновь запретил эксплуатацию «Первомайского»
Польша проведет исследования на месте памятника УПА в Грушовичах

Поделиться в социальных сетях