Ученые из Аргоннской национальной лаборатории (ANL) впервые использовали аттосекундные лазеры для наблюдений за поведением электронов внутри молекул жидкой воды в процессе их ионизации. Это открытие поможет ученым уточнить характер действия радиации на клетки тела человека и неживые объекты, об этом сообщается в пресс-службе Северо-Западной Тихоокеанской лаборатории (PNNL).
Опыты проводились с использованием рентгеновского лазера LCLS, который представляет собой мощный ускоритель частиц, вырабатывающий концентрированные пучки рентгеновских волн. Ученые создали специализированное устройство, способное вырабатывать сверхтонкие пленки из воды и размещать их на пути луча рентгеновского лазера.
Используя этот прибор, ученые проследили за взаимодействиями влаги с двумя наборами пучков рентгеновского излучения. Один из них ионизировал часть молекул воды, а другой - позволял отслеживать изменения в поведении электронов после ионизации. Аттосекундная длина этих импульсов излучения позволила ученым уловить момент, когда рентгеновское излучение уже поменяло поведение электронов, однако соседние с ними ядра атомов еще не успели отреагировать на радиацию.
Полученные данные указывают на то, что в жидкой воде отсутствуют две разные по своим свойствам структурные фазы, на существование которых ранее указывали результаты замеров при помощи фемтосекундных и пикосекундных лазеров. Это значительно упрощает последующее изучение физических свойств жидкой воды и различных сред на ее основе.
Ранее физики нашли способ уничтожать токсичные «вечные химикаты» лучами энергии.