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X射线激光将水煮成比地球核心更热的奇怪等离子体状态

等待水沸腾是一个小麻烦,我们都经历过,但也许我们只是使用了错误的工具。下次尝试使用世界上最强大的X射线激光器,而不是水壶,现在已经习惯将水在10亿分之一秒的十亿分之一秒内烧成100,000°C(180,000°F)-将其变成这个过程中新的,等离子体状态的水。

现在也可以称得上世界上最快的热水器的标题是Linac相干光源(LCLS),激光器它发射出令人难以置信的强烈X射线脉冲,具有足够的能量来切断钢铁。在过去,LCLS已被用于对病毒进行成像,创造一个“分子黑洞”,使其成为雨水钻石并重现恒星中心的条件。

这一次,来自德国电子同步加速器(DESY)和乌普萨拉大学的研究人员将这种强大的能量集中在宇宙中最奇怪的物质之一-水上。该团队的目标是更多地了解这种赋予生命的液体,以及它可以存在的不同阶段。通常,加热水会增加其分子的运动,但LCLS采取了更积极的方法。

“我们的供暖根本不同,”该研究的首席研究员CarlCaleman说。“高能X射线将电子从水分子中冲出来,从而破坏了电荷的平衡。因此,突然原子会感受到强大的排斥力并开始猛烈地移动。”

随着电子被踢出,水在75飞秒内从液体变成等离子体。这不是普通的等离子体。

“但是当水从液体转变为等离子体时,它仍然保持在液态水的密度,因为原子没有时间显着移动“该研究的共同作者奥洛夫·约森说:”它具有与太阳中的一些等离子体和气体巨星木星相似的特征,但密度较低。同时,它比地球的核心更热。“

研究人员正在计划使用这些测量和模拟过程来研究这种新的,异国情调的水。最终目标是更多地了解水,这在密度,热容量和导热性等特性方面非常独特。该实验还有助于研究人员了解如何使用LCLS和其他X射线激光对不同类型的分子进行成像。

该研究发表在“美国国家科学院院刊”上。

来源:DESY

(责任编辑:彩娃彩票首页)

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