Открытие нового состояния воды

Технология рассеивания нейтронов (Нейтронография) и компьютерное моделирование открыли ученным неожиданное и ранее не известное поведение молекул воды.

Научные сотрудники из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) совместно с лабораторией Резерфорда-Эплтона (RAL) провели эксперимент, чтобы разузнать, как ведет себя вода, когда находится внутри минералов. Тем самым хотелось понять, что происходит с водой, которая находиться в микротрещинах горных пород, почве, а так же в ходе диффузии через клеточные мембраны. Ученые описали это термином туннельное состояние.

Помог им в этом мощнейший источник нейтронов SNS (Spallation Neutron Source), находящийся в распоряжении ORNL. Для эксперимента был выбран минерал берилл, в его сверхмалые шестиугольные каналы поместили воду. Диаметр этих каналов составляет 5 ангстрем. В среднем отдельные атомы имеют размер 1 ангстрем (это десятая часть от миллиардной части метра - 10−10 м) в диаметре. Подвергая молекулы воды процедуре туннелирования, исследователи обнаружили, что при низких температурах частицы демонстрируют странное, не типичное до этого поведение, преодолевая потенциальный барьер и начиная квантовое движение.

Ранее считалось, что такое явление есть только в квантовой механике.

Во время предыдущих экспериментов ученые уже обнаруживали туннельное состояние водорода.

Данное открытие этого состояния молекул, как ожидается, поможет ученым понять термодинамические свойства воды в замкнутых средах, а также различных геологических условиях. Сотрудник Лаборатории Резерфорда-Эплтона Лоуренс Ановитц отметил, что это определенно вызовет дискуссию в биологических, геологических и физико-математических кругах, поскольку ученые попытаются объяснить механизм этого явления и понять, как он действует на их сферы.