2010年1月25
科学家们马克斯·普朗克(IPP)等离子体物理研究所来自柏林格赖夫斯瓦尔德和弗里茨·哈伯(德国研究所发现了一种新的方式中,高能辐射水可以缓慢释放电子。他们的研究结果已经发表在著名的杂志,“自然物理”。自由电子在化学过程发挥重要的作用。特别是,他们可能会造成辐射损伤在有机组织负责。
当电离辐射影响着物质,大量的慢电子被释放。人们以前认为这些电子喷射的高能辐射粒子的电子鞘——比如说,一个水分子。在他们的实验中科学家轰炸柏林水簇与小冰珠的形式从贝茜储存环同步辐射软x光辐射。正如所料,他们发现了慢电子已知。然而,此外,他们发现了一种新的过程:两个相邻水分子一起工作,从而提高产量缓慢的电子。
第一个x光辐射的能量被吸收材料:水分子被电离和释放一个电子。但这个电子并不吸收撞击的能量x射线光子。残渣仍存储在离子留下并导致另一个电子很少飞秒之后被释放。(飞秒1000000000秒的1000000。例如,电子在一个化学过程需要几叠飞秒。)这个过程被称为autoionisation,即分子电离化本身。
马克斯·普朗克科学家已经发现两个相邻水分子可以一起工作在这样一个autoionisation过程。在一起工作,他们实现一个国家更有利energy-wise当他们每个人释放一个电子。发生了什么是分子离子产生第一个多余的能量转移到另一个分子,然后释放一个电子。这能量传递函数通过真空,没有化学成键的两个分子是必要的。
这一发现并不真的是一个惊喜。十多年前理论家海德堡大学的洛伦茨Cederbaum预测这个“分子间库仑衰变”。它已经被观察到在冰冻的稀有气体。确定现在毫无疑问在水中呼吁一个复杂的实验技术,被认为是一对产生的两个电子。
证明过程是可能的在水中,因此可能在有机组织——IPP科学家现在能够帮助澄清辐射损伤的原因。“慢电子释放有机体生物相关分子可能致命的后果,”贝茜从柏林州乌维Hergenhahn IPP小组:“就在几年前,人们发现沉积的电子可以减少有机分子在两个像一把剪刀。很少被称为然而这如何和其他进程在分子水平上产生辐射伤害。不过很明显,这构成了一个重要的研究领域。”Intermolecular Coulomb decay is also important for other chemical processes: The paired action of a water molecule and a substance dissolved in the water could clarify how dissolving processes function at the molecular level.
IPP科学家们最近发表的结果* * *在著名的杂志,“自然物理”。同样的问题还有一个互补实验,法兰克福大学的一个研究小组观察到分子间库仑衰减最小的可能的水集群可以想象,组成两个水分子。