Вода под радиацией: ученый мир увидел одну из быстрейших химических реакций
Пронаблюдать сверхбыстрый процесс разрушения молекулы воды под воздействием радиации удалось международной команде ученых под руководством Аргоннской национальной лаборатории министерства энергетики США, 9 января сообщила пресс-служба исследовательской организации.
Реакция радиолиза происходит во время ионизации воды посредством рентгеновских лучей. В результате этого процесса протон из одних молекул H2O совершает переход в другие молекулы H2O, образуя гидроксильный радикал (OH-) и ион гидроксония (H3O+).
Несмотря на то, что само явление было знакомо ученым с 1960-х годов, впервые понаблюдать за ним получилось только сейчас. Эта реакция является одной из самых быстрых химических реакций, известных науке: весь процесс происходит за 50 фемтосекунд (квадриллионых доли секунды).
В исследовании приняли участие сотрудники Аргоннской национальной лаборатории министерства энергетики США, Технологического университета Наньянга в Сингапуре и немецкого исследовательского центра DESY. Сам эксперимент был проведен в Национальной ускорительной лаборатории (SLAC) в Стэнфордском университете США.
Провести наблюдение помог новый метод, использующий сверхкороткие импульсы рентгеновских лучей на фемтосекундных рентгеновских лазерах (использовалась стэнфордская установка LCLS). Регулируя «цвета» этих рентгеновских импульсов, удалось различить конкретные ионы и молекулы.
«Поистине захватывающе, что мы стали свидетелями самой быстрой химической реакции в ионизированной воде, которая приводит к рождению гидроксильного радикала», — заявила одна из исследователей Линда Янг. «Гидроксильный радикал представляет собой большое значение, так как он может диффундировать (проникать при помощи диффузии, смешивания — прим. ИА Красная Весна) через организмы, в том числе наши тела, и повреждать практически любые макромолекулы, такие как ДНК, РНК и белки», — отметила она.
«Более глубокое понимание механизма радиолиза воды в конечном итоге может сделать возможным разработку стратегии для предотвращения этого ключевого момента, который может привести к радиационному поражению», — говорится в пресс-релизе.
Читайте также: Физики обнаружили неизвестный вид взаимодействия частиц в микромире
Напомним, 15 декабря 2019 года широкую известность получило исследование венгерских физиков, которое может свидетельствовать о существовании ранее неизвестной формы взаимодействия элементарных частиц, носителем которой может быть гипотетическая частица X17.
