Учёные из Школы молекулярной инженерии Притцкера при Университете Чикаго и Международного центра теоретической физики Абдуса Салама (ICTP) в Италии провели квантово‑механические симуляции, чтобы изучить влияние УФ‑излучения на лёд. Результаты появились в Proceedings of the National Academy of Sciences. Джулия Галлини, профессор UChicago, отметила уникальную точность моделей, а Али Хассанали из ICTP подчеркнул важность совместной работы.
Команда воспроизвела типы льда с идеальной решёткой, с вакансиями (пустыми местами), с гидроксид‑ионами и с дефектом Бьеррума, при котором нарушаются правила водородных связей. Моделирование показало, что гидроксид‑ионы сдвигают порог УФ‑поглощения, а дефекты Бьеррума приводят к более крупным и экстремальным спектральным изменениям; они могут объяснять странные признаки после длительного УФ‑воздействия.
Молекулярно УФ‑свет способен разрывать воду с образованием гидроксония, гидроксильных радикалов и свободных электронов; электроны либо распространяются, либо захватываются в полостях. Исследователи теперь сотрудничают с эксперименталами и планируют моделировать поверхности и талую воду.
Сложные слова
- симуляция — компьютерная модель для изучения явленийсимуляции
- излучение — энергия, распространяющаяся в виде волн или частицУФ‑излучения
- вакансия — пустое место в кристаллической решёткевакансиями
- гидроксид-ион — отрицательно заряженная частица в растворегидроксид‑ионами
- дефект — нарушение порядка в структуре твёрдого теладефектом Бьеррума, дефекты
- водородная связь — слабое взаимодействие между молекулами водыводородных связей
- порог — минимальная энергия, нужная для начала процессапорог УФ‑поглощения
- гидроксоний — положительно заряженный ион воды в растворегидроксония
- радикал — реактивная частица, участвующая в химических реакцияхгидроксильных радикалов
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему, по‑вашему, учёным важно сотрудничать с эксперименталами после симуляций?
- Какие эксперименты могли бы подтвердить выводы этих компьютерных моделей?
- Считаете ли вы важным моделировать поверхности и талую воду? Почему?
Похожие статьи
Голубая экономика Африки: возможности океанов
Океанские ресурсы Африки — большая, ещё не полностью использованная экономическая возможность. Документальный фильм показывает примеры на Маврикии и Мадагаскаре, а эксперты называют ключевые сектора, проблемы и шаги для устойчивого развития.
Новые данные о Тее: соседка Земли при рождении Луны
Учёные из University of Chicago, Max Planck Institute for Solar System Research и University of Hong Kong изучили изотопы в земных, лунных и метеоритных образцах. Результат: Тея, вероятно, сформировалась ближе к Солнцу и была соседкой Земли.
Отмена экспедиции Dr. Fridtjof Nansen в Шри-Ланку
Норвежское научно-исследовательское судно Dr. Fridtjof Nansen отменило запланированную на 2025 год экспедицию в воды Шри-Ланки из‑за задержек с правительственным одобрением. FAO перенаправила судно в Мадагаскар, учёные выражают обеспокоенность.