Лазерный мир

Сложные молекулы на основе углерода повсюду в Космосе. Сколько из этих молекул образовано, до сих пор остается загадкой, особенно для молекул углерода, образованных природой на исконной Земле, давшей начало жизни на этой планете.

Исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории, используя технику сжатия с лазерным управлением и исследование дифракции рентгеновских лучей на Стэнфордском линейном ускорителе (SLAC) в

Калифорнии, недавно обнаружили механизм образования сложных углеродных пластинчатых твердых молекул в жидкости. бензол, обычный углеводород, который может разгадать загадку образования углерода.

«Используя измерения дифракции рентгеновских лучей и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей жидкого бензола, подвергшегося шоку до 55 гигапаскалей (примерно восемь миллионов фунтов на квадратный дюйм), мы смогли увидеть образование и кристаллическую структуру продуктов реакции, вызванных ударным воздействием, в наносекундных временных масштабах, — сказала главный исследователь проекта Дана Даттельбаум. «Химические реакции в бензоле в этих экстремальных условиях привели к сложной смеси продуктов, состоящей из новых углеродных и углеводородных аллотропов».

В этом исследовании исследователи использовали лазер для сотрясения образца бензола и синхронизировали когерентный импульсный рентгеновский зонд от рентгеновского лазера на свободных электронах Linac Coherent Light Source в SLAC, чтобы получить структуру продуктов, образующихся при трансформации бензола под ударной нагрузкой. Исследование, в котором использовались рентгеновские лучи высокой яркости, чтобы «заглянуть» внутрь материалов, опубликованных сегодня в журнале Nature Communications, обнаружило расширенные пластинчатые структуры углерода в кластерах, похожих на взрывчатые вещества.

«Понимание химической реакционной способности, разрыва связей и образования продуктов связано с пониманием того, как взрывчатые вещества инициируют и выделяют энергию. Подобная работа помогает лаборатории лучше понять механизмы и кинетику химических реакций в экстремальных условиях, связанных с планетным воздействием, взрывчатыми веществами. применение детонации и ядерного оружия для разработки прогнозных моделей», — сказал Даттельбаум.

«Открытие новых форм углерода и смесей аллотропов, образовавшихся в этих экстремальных условиях, возможность впервые исследовать оптически непрозрачные условия с помощью рентгеновских лучей в реакциях, вызванных шоком, во многих отношениях было святым Граалем, восходящим к раннему шоку. физическая работа, начатая с Манхэттенского проекта», — добавил Даттельбаум.

Источник — Газета Daily. https://gazetadaily.ru/09/02/mehanizm-obrazovaniya-organicheskih-molekul-pod-dejstviem-udara