Ученым удалось проследить сверхбыстрые реакции в гелии
Пронаблюдать в реальном времени реакцию, происходящую в гелии после возбуждения его атомов глубоким ультрафиолетовым излучением, смогла международная команда физиков, 8 января сообщается в их статье в журнале Nature Communications.
Физики использовали лазеры на свободных электронах для генерации ультрафиолетовых и рентгеновских импульсов, что позволило ученым получить дополнительные возможности детально изучить фундаментальные свойства вещества.
Физиков особо интересуют исследования процессов, которые происходят на атомарном уровне, причем гелий является одним из наиболее популярных веществ, на базе которых эти процессы изучают.
При охлаждении до близкой к абсолютному нулю температуры гелий приобретает свойства сверхтекучести. Помимо этого, атомы гелия в таких условиях практически прекращают вступать в химические реакции. Потому гелий может быть использован для изучения физических свойств других соединений или химических превращений вещества.
Совместная команда ученых из университетов Фрайбурга, Орхусского университета (Дания), физиков Италии и США провела опыты по изучению поведения сверхтекучих капель гелия при воздействии на них импульсами экстремального ультрафиолета.
Для генерации импульсов ученые пользовались лазером FERMI в городе Триест, позволяющим генерировать импульсы ультрафиолета высокой интенсивности и осуществлять контроль за длиной волны, которой облучали гелий.
Эксперименты и последующие расчеты позволили физикам разделить реакцию на три элементарных этапа. На первом происходит очень быстрая локализация электронов. На втором заселяются метастабильные состояния и образуется пузырек. На третьем он лопается на поверхности капель гелия и выбрасывает наружу один атом гелия, находящийся в возбужденном состоянии.
Один из руководителей исследования, профессор Орхусского университета Марсель Мудрич, заявил, что отследить процессы в сверхтекучем гелии, протекающие с такой огромной скоростью, ученым удалось впервые.
Он добавил, что полученные физиками результаты помогут выяснить особенности взаимодействия наночастиц с энергетическим излучением. На базе этой информации физики собираются заняться более точным исследованием свойств атомов и молекул других веществ.
Читайте также: Наука шагнула вперед — получено новое соединение гелия
Добавим, что 1 июля 2019 года появилась информация о получении китайскими и британскими учеными новых форм соединений гелия и воды, обладающих одновременно свойствами жидкости и твердого вещества. Полученное соединение продемонстрировало устойчивость даже при воздействии на него давлением в одну атмосферу.
