Исследователи ищут способ контролировать химические реакции в отдельных атомах

Изображение: атом иттербия (слева) и рубидия (справа)

В самом начале химии в результате понимания того, что происходит, если смешать вместе два или более химические элементы были созданы разнообразные новые материалы и получены полезные явления, такие, как выработка тепла, света или создание взрывов. Поскольку наука не стоит на месте, исследователи поняли, что хотят узнать больше о том, что происходит, когда элементы реагируют между собой, однако они не могли этого сделать из-за огромного количества взаимодействий во время даже самых обыденных химических реакций.

Сегодня исследователи хотят еще больше углубиться, чтобы понять, что происходит на уровне квантов. Следуя этой цели, команда, работающая в Кавендишской лаборатории в Кембридже, Великобритания, разработала способ наблюдения и контроля одной из базовых химических реакций, соприкосновения двух отдельных разнородных атомов. В статье, которую команда опубликовала в журнале Nature Physics, описывается способ, благодаря которому ученым это удалось – благодаря холодной среде и лазерам.

В своих опытах команда использовала магнитное поле для изоляции двух разных типов атомов – иона иттербия и нейтрального рубидия, в очень холодной среде, чтобы замедлить процесс. Однако перед тем, как сталкивать их вместе при помощи лазера, ученые сначала разбудили ион иттербия, облучая его лазером, чтобы придать ему большей энергии. Эта энергия, отметили они, может в итоге давать движение через выброс тепла или создавать фотоны.

Во втором эксперименте они использовали лазер, чтобы подтолкнуть возбужденный ион до нейтрального атома и обнаружили, что в некоторых, но не во всех случаях, между молекулами происходил обмен, вследствие чего атом иттербия становился нейтральным, а рубидий – ионизированным; явный пример контролируемой химической реакции между двумя атомами.

Эксперименты и результаты, которых достигли исследователи, показывают, что химические реакции можно не только изучать на квантовом уровне, но и контролировать.

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий