Ученые смоделировали странную воду

24.06.2018 2:26

Ученые смоделировали странную воду

Ученые Чикагского университета провели квантовые симуляции, чтобы смоделировать поведение воды в экстремальных условиях, существующих в мантии Земли.

При сверхвысокой температуре и давлении вода начинает демонстрировать аномальные свойства, находясь одновременно в разных фазах. Она может быть жидкой, когда температура среды в 10 раз выше точки кипения, а также сочетать в себе признаки жидкости и твердого тела. Ученые смоделировали условия с помощью суперкомпьютера, повысив температуру и давление среды, в которой находятся молекулы воды, до значений, которые, соответственно, в 40 раз и 100 тысяч раз выше нормальных условий.

В лаборатории такой эксперимент провести невозможно, поскольку вода начинает вступать в химические реакции с материалом оборудования. Для простоты исследователи рассматривали лишь небольшое число молекул H2O, изучив их квантовые состояния при экстремальных условиях.

Исследователи показали, что при температуре 1000 кельвин (726 градусов Цельсия) и давлении 11-20 гигапаскаль (ГПа) вода находится в жидкой фазе и быстро диссоциирует на ионы, которые тут же рекомбинируются. Этот процесс осуществляется с помощью бимолекулярного механизма, когда кинетическая энергия двух молекул столь высока, что при столкновении они распадаются. Образующиеся при этом короткоживущие ионы играют роль носителей заряда, что объясняет, почему электропроводимость воды в такой экстремальной среде на 6-7 порядков выше, чем в нормальных условиях. При этом водородные связи между молекулами, обеспечивающие жидкое состояние, сохраняются по крайней мере при давлении до 20 гигапаскаль.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Ворушилин выступил за отмену гарантий по валютным депозитам Сорос и Коболев обсуждали приватизацию "Укргаздобычи" Размер дотаций государственным шахтам в год составляет 3 млрд гривен Китай соединит сетью скоростных железных дорог более 80% городов к 2020 году Задачи по корпоративному управлению финсектором выполнены на 60%, - Хромаев

ЦИТАТА "Подтверждение долгосрочных РДЭ отражает неизменное мнение Fitch о перспективах поддержки банков."
© Fitch Ratings
Лента публикаций