极其强大的X射线激光器可以在不到一万亿分之一秒的时间内将水加热到180,000度

时间:2019-06-07  author:车淇趿  来源:大发棋牌  浏览:199次  评论:155条

一个国际研究团队使用强大的X射线激光器将室温水加热到100,000摄氏度(180,032华氏度),不到一万亿分之一秒。

该团队的实验 - 在发表在“ ”上的有所描述 - 产生了一种异国情调的水状态,可能为地球上最重要的物质提供新的见解。

来自瑞典自由电子激光科学中心(CFEL)和乌普萨拉大学的科学家在SLAC国家加速器实验室使用了一种称为直线加速器相干光源(LCLS)的激光器来拍摄非常强烈但非常短暂的X射线脉冲。一股水。

根据CFEL的Carl Caleman的说法,这会迅速加热水,但效果与正常沸腾非常不同。

“通常情况下,当你加热水时,分子会变得越来越强烈,”他 “我们的供暖根本不同。 高能X射线将电子从水分子中冲出,从而破坏电荷的平衡。 所以,突然间原子感觉到强大的排斥力并开始猛烈地移动。“

这意味着在不到75飞秒(十亿分之七十亿分之一秒)的情况下,水从液态变为等离子态 - 物质的第四种基本状态,其形式为带电的气体,其中电子已经存在从原子中移除。

当水从液体转变为等离子体时,它保持在液态水的密度,因为原子没有时间显着移动。 在这种状态下,水以物质的形式存在,这种物质在地球上是不可能自然存在的。

乌普萨拉大学的OlofJönsson在声明中说:“它具有与太阳中的一些等离子体和天然气巨头木星相似的特性,但其密度较低。同时,它比地球的核心更热。”

image_thumbnail 在强X射线脉冲的前70飞秒中模拟水分子和原子的屏幕截图。 Carl Caleman,CFEL / DESY和乌普萨拉大学

该团队的研究为水的特性提供了新的视角,这些特性实际上非常奇特,在密度,热容量和导热性等方面存在许多异常现象。

例如,与几乎任何其他已知物质不同,水的固体形式漂浮在其液体形式上,水冰膨胀而不是收缩。 它还具有所有已知液体的最高表面张力。 此外,当它被超冷却时,它可能同时存在于两种不同的状态 - 。

“水真的是一种奇怪的液体,如果不是因为它的特殊性质,地球上的许多东西都不会像它们那样,特别是生命,”约森说。


最近更新

本类推荐

本类排行