Badania odkrywają, że atomy mogą się wiązać :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Nareszcie! Naukowcy zaglądają do wnętrza molekuł

Naukowcy wyjaśniają naturę kłopotów z pamięcią występujących w demencji

Przedsiębiorcy i chemicy uzgadniają nową normę dla bioaktywnych molekuł

Nowe dane na temat kluczowej molekuły uczestniczącej w rozwoju organizmów

Pojawiające się właściwości cytoszkieletu - od molekuł do komórek, Sant Feliu de Guixols, Hiszpania

Od wielu lat molekuła dimera berylu zadziwiała chemików. Ostatnie pomiary pomogły naukowcom zidentyfikować 11 poziomów oscylacji, a teraz amerykańsko-czeski zespół naukowców rzuca światło na 12 poziom. Odkrycia opublikowano w magazynie Science.

Dimer berylu złożony z dwóch atomów jest stałym metalem toksycznym, występującym w minerałach, które można wykorzystywać w stopach z innymi metalami do różnych zastosowań takich jak części do broni nuklearnej - wyjaśnia dr Krzysztof Szalewicz i dr Konrad Patkowski z Uniwersytetu Delaware w USA oraz Vladim?r Spirko, chemik z Czeskiej Akademii Nauk.

Naukowcy przypuszczali dawniej, że dwa atomy tworzące dimer berylu odbiły się od siebie. Dr Patkowski, naczelny autor raportu, mówi, że te hipotezy opierały się na podstawowej teorii chemicznej, która wyjaśnia w jaki sposób elektrony w molekule zajmują różne orbity. Niemniej ponad 40 lat temu naukowcy odkryli, że w rzeczywistości te dwa atomy wiążą się ze sobą.

Jednak podejmowane próby zbadania sił wiążących atomy berylu dawały bardzo różne wyniki. Przenosząc się z przeszłości do maja 2009 r., zespół z Uniwersytetu Emory w USA odkrywa energię oscylacyjną wiążących atomów na 11 poziomach. Wreszcie naukowcom udało się pogodzić modele teoretyczne i eksperymentalne.

"Molekuły oscylują, zatem odległość między atomami zmienia się w czasie. Molekuła po prostu nie może usiedzieć na miejscu bez oscylowania" - mów dr Patkowski. "Im większa jest energia oscylacyjna molekuły, tym bardziej atomy oddalają się od swojego położenia równowagi."

W ramach ostatnich badań naukowcy potwierdzili dwunasty, najwyższy poziom oscylacji molekuły berylu. Kluczem do tego odkrycia były prace na morfingiem prowadzone przez dr Spirko. Naukowcy mogą wprowadzić proste zmiany do teoretycznej krzywej energii oddziaływania, aby zapewnić zgodność z odkryciami eksperymentalnymi - twierdzi zespół. "Wersje morfingowe potencjalnej energii, dopasowane do danych doświadczalnych, ściśle odwzorowują zaobserwowane widma" - wyjaśniają.

"Wyniki [zespołu Emory] są zgodne z naszymi, a wyjaśnienie wcześniejszej tajemniczej niezgodności między wynikami doświadczeń a obliczeniami teoretycznymi przyniosło prawdziwą satysfakcję" - mówi dr Patkowski. "Ich prace pokazały, że podążamy w dobrym kierunku."

"Dimer berylu jest powszechnie wykorzystywany w badaniach porównawczych w fizyce doświadczalnej i teoretycznej, ale sama molekuła z pewnością powszednia nie jest" - podkreśla. "To prototypowy system, który jest mały i nieprzyjemny zarówno w badaniach eksperymentalnych ze względu na swoją toksyczność i reaktywność, jak i w badaniach teoretycznych ze względu na słabe sprawdzanie się w tym przypadku standardowych metod chemii kwantowej" - dodaje.

"Jeżeli chodzi o tę molekułę, to ciekawym jest fakt, że zgodnie z podstawową wiedzą chemiczną atomy nie będą się wiązać, a jednak się wiążą i to całkiem mocno. To dobry model do opracowywania nowych teorii w fizyce molekularnej."

Badania zostały dofinansowane w części przez Czeską Akademię Nauk i czeskie Ministerstwo Edukacji, Młodzieży i Sportu.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Silnik jonowy elektrostatyczny jest rodzajem silnika jonowego wykorzystującego metalowe siatki o dużej różnicy potencjałów elektrycznych. Zjonizowane atomy (zazwyczaj są to atomy ksenonu) są kierowane przy pomocy pola magnetycznego w kierunku siatki o dodatnim potencjale. Następnie w obszarze między siatkami są one przyspieszane. Po przekroczeniu z dużą prędkością drugiej siatki o ładunku ujemnym jony są neutralizowane elektronami przez zewnętrzną lampę katodową. pełny tekst

Atom egzotyczny atom, w którym jedna lub więcej cząstek zostały zastąpione innymi cząstkami o tym samym ładunku. Na przykład atomy mionowe i atomy hadronowe to atomy, w których elektron jest zastąpiony inną ujemną cząstką. Do atomów egzotycznych należą również takie, w których jądro zastąpione jest inną cząstką dodatnią, na przykład pozytonium (elektron i pozyton), mionium (elektron i dodatni mion) oraz pionium (pion i mion), a także atomy z hiperjądrem. pełny tekst

Atomy rydbergowskie są to atomy, w których przynajmniej jeden elektron został wzbudzony do bardzo wysokich poziomów energetycznych. Nazwę swą wzięły od Johannesa Rydberga, szwedzkiego fizyka który zajmował się m.in. badaniem emisji fotonów przy przejściach elektronowych między poziomami energetycznymi. pełny tekst

Original War (ang. Pierwotna Wojna) strategia czasu rzeczywistego (RTS) zawierająca także elementy gry RPG (rozwijanie statystyk postaci). Wydarzenia w grze związane są z konfliktem o złoża fikcyjnego minerału - syberytu (bądź alaskitu, zgodnie z nazwą rosyjską) które znajdują się na Syberii dwa miliony lat przed naszą erą. Syberyt jest katalizatorem zimnej fuzji: w jego obecności atomy wodoru łączą się w atomy helu wydzielając przy tym energię. pełny tekst

Atomy rydbergowskie są to atomy, w których przynajmniej jeden elektron został wzbudzony do bardzo wysokich poziomów energetycznych. Nazwę swą wzięły od Johannesa Rydberga, szwedzkiego fizyka który zajmował się m.in. badaniem emisji fotonów przy przejściach elektronowych między poziomami energetycznymi. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".