Suyun Yeni Bir Hali Keşfedildi - GerçekBilim
Anasayfa / Bilimsel Gelişme / Suyun Yeni Bir Hali Keşfedildi
Beril mineralindeki su eşsiz ve beklenmedik karaktere sahip
Oğuz Sezgin 25 Nisan 2016	Bilimsel Gelişme, Fizik, Jeoloji, Makaleler, Ütopya 2 yorum 7,158 Kez okundu
Nötron saçılımı ve bilgisayar modellemeleri sayesinde, ekstrem koşullar altında, su moleküllerinin eşsiz ve umulmadık bir davranışı tespit edildi. Bu hiçbir gaz, sıvı ya da katı halleri ile eşlenmiyor. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndan (ORNL) araştırmacılar geçenlerde Physical Review Letters dergisinde yayınladıkları bu araştırmada, yeni bir kuantum tünelleme tekniği sayesinde su moleküllerinin , beril mineralinin ultra küçük altıgen kanallarına (5 angstrom boyunca) hapsedildiği anlaşıldı.
1 Angstrom metrenin milyarda biri yani tek bir atomun boyunda demek. Bu keşif sayesinde ORNL’nin Spallation Nötron Kaynağı ve Rutherford Appleton Laboratuvarı’ndaki deneyler mümkün kılınacak. Yapılan araştırmada kaya,toprak ve hücre duvarlarındaki suyun ultra hapsolması sayesinde farklı disiplinlerde yeni özellikler tanımlanabilir.
Tek bir su molekülü altıgen şekilli bir zümrüt yeşili beril arasında hapsedildiğinden oldukça garip bir olay gerçekleşiyor. Solda açık mavi şekilde gösterilen bir hidrojen atomunun su molekülü içinde, 6 farklı dönüşsel oryantasyonu eş zamanlı olarak alabileceği gösteriliyor. Sağ panelde boşluksal skalada hidrojen yük yoğunluğu maviden(düşükten) sarıya doğru gösteriliyor.
“Düşük sıcaklıklarda suyun kuantum tünellemesi sayesinde potansiyel duvarlara karşı kuantum hareketi gerçekleşmektedir. Bu davranış klasik fizik dünyasında yasaklanmış bir davranıştır.Yani sudaki oksijen ve hidrojen atomları , konumsuzlaştırılarak(delokalize) aynı kanalda 6 simetrik pozisyonda aynı zamanda olabiliyor. Bu fenomen sadece kuantum mekaniğinde gerçekleşir ve günlük hayatımızda gözlemleyemeyiz,” diyor Kimya ve Mühendislik Materyalleri Bölümü’nden Alexander Kolesnikov.
ORNL’nin çalışmasında suyun kuantum tünelleme esnasındaki varlığının gösterilmesi, suyun difüzyonu ve hücre membranlarına taşınması gibi sınırlandığı ortamlarda termodinamik özelliklerin daha iyi kavramaya yardımcı olacaktır. Ayrıca karbon nanotüpler ve jeolojik mineral ortamları gibi ortamlarda bunlara eklenebilir.
ORNL yardımcı yazarı Lawrence Anovitz bu keşfin materyallere ilişkin yeni tartışmaları alevlendirerek, biyoloji, jeoloji ve bilgisayar bilimcilerin aklında bunun nasıl kullanılabileceklerine ilişkin fikirler sağlayacaktır.
“Bu keşif suyun davranışını anlamada yeni bir temel sunarak sudan enerji elde etmenin yolunu bulmamızı sağlayabilir. Ayrıca su moleküllerinin gök zümrüt veya zümrütte olduğunu düşünmek oldukça enteresan. Normalde berilde bulunan mavi ve yeşil varyasyonları aynı kuantum tünellemede görmek şaşırtıcı olsa gerek,” diyor Anovitz.
Daha önceki atomik hidrojen atomu tünellemelerinde bu tarzda bir davranış bugüne kadar görülmedi. Nötron saçılımı ve bilgisayar destekli kimyasal deneyler sonucunda ; kuantum tünelleme esnasında, su molekülleri bir altıgen bir halka etrafında toplanması mevcut iki toplu bilindik şekle aykırı gözüküyor.
” Suyun protonundan gelen ortalama kinetik enerjisi; doğrudan nötron deneyinde hareket olarak mutlak sıfıra yakın bir sıcaklıkta ve döküm sıvı veya katı halinden % 30 daha az olarak ölçülüyor. Bu titreşimsel modlardaki enerjilerin kabul edilen modellerin tümüyle ters düşüyor”, diyor Kolesnikov.
Lake Washington Teknoloji Enstitüsü ve Washington Üniversitesi’nden Narayani Choudhury tarafından yapılan ilk simülasyon prensipleri, tünelleme davranışının, beril yapısındaki titreşim dinamikleriyle eşlendiğini gösterdi.
Kaynak : http://phys.org/news/2016-04-state-molecule.html#jCp
İleri Okuma ve Referans :
Quantum Tunneling of Water in Beryl: A New State of the Water Molecule, PRL, journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.167802
Read more at: http://phys.org/news/2016-04-state-molecule.html#jCp
Bu haber 855 kez görüntülendi.
Etiketleraltıgen su molekülü beril kuantum tünelleme suyun hallleri zümrüt
Önceki Arabalardaki Hava Yastığı Nasıl Anında Açılır ?
Sonraki Süpermasif Karadelikler Karanlık Madde İle Solucan Deliğine Dönüşebilir
Pingback: Basitçe Kuantum Dolanıklık Nedir ? Video - Herşeyolog
Pingback: Suyun Yeni Bir Hali Keşfedildi - Herşeyolog