31 Мая 2017
МОСКВА, 31 мая. Рентгеновский лазер LCLS позволил преподавателям катапультировать почти все электроны одного атома в молекуле и временно превратить его в миниатюрный аналог черной дыры, притягивающей к себе электроны с силой ее космического собрата, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Сила, с которой электроны притягивались к атому йода в данном случае, была гораздо большей, чем та, которую бы складывала, к примеру, абсолютно черная дыра с массой в десять Солнц. В принципе, гравитационное поле любой черной дырки звездной массы не способно сравнимым образом действовать на электрон, даже если его вплотную ускорить к горизонту событий, рассказывает Робин Сантра (Robin Santra) из Немецкого синхротронного центра DESY.
Сантра и его коллеги создали подобную миниатюрную черную дыру, сфокусировав весь луч рентгеновского лазера LCLS, пока самой мощной установки подобного рода в мире, на точке шириной всего в 100 нанометров. Это примерно равно длительности крупной органической молекулы и в несколько сотен раз меньше ширины пучка, обычно применяющегося в опытах с подобными излучателями. Физики сделали лучший рентгеновский лазер LCLS в 50 раз точнее
Благодаря этому мощность лазерного пучка достигла десяти миллиардов гигаватт на квадратный кубик, вплотную подобравшись к отметке, где начинают проявляться ультрарелятивистские эффекты и свет начинает спонтанно превращаться в материю и антиматерию.
Столкновение такого импульса с одиночными атомами ксенона и йода, как показали первые опыты физиков, приводит к тому, что они теряют фактически все свои электроны и приобретают фантастически высокую степень окисления +48 или +47, в результате чего возникает рекордно высокий положительный заряд.
Ученые решили выяснить, как этот заряд может повлиять на поведение других молекул и атомов, соединив йод с молекулами метана и этана, прозрачными для рентгена и не реагирующими на облучение сходственными лучами.
Результаты этих опытов оказались фантастическими – облучение таких молекул лучом всего на протяжении 30 наносекунд привело к тому, что атомы йода превратились в своеобразные электрические черные дыры на мгновения после того, как их прошил рентгеновский пучок.
Эти атомы, вопреки ожиданиям ученых, перетеряли гораздо больше электронов – не 46 или 47, а 53 или 54 частицы. На этом процесс не остановился, и атомы иода, подобно сверхмассивным черным дыркам, начали перетягивать на себя электроны из других частей молекулы, разгонять и выплевывать их в виде пучков, сходных на выбросы их космических кузенов.
В результате этого вся молекула йодметана фактически мгновенно дезинтегрировала себя, прожив всего триллионную долю секунды после начала обстрела лазером. Нечто подобное, как полагают ученые, может происходить при контакте живых организмов с рентгеновским излучением, и изучение этого процесса поможет нам понять, как можно снизить или нейтрализовать вред от радиации.
Йодометан – относительно простая молекула, которая помогает нам понимать то, что происходит с органическими молекулами при их повреждении радиацией. Мы полагаем, что эта реакция протекает еще более бурно в йодэтане и других сложных молекулах, где йод может выбрасывать до 60 фермионов, однако пока мы не знаем, как его можно описать. Решение этой мистификации является нашей следующей целью, заключает Артем Руденко из университета штата Канзас (США), первый автор статьи.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....