Беспорядок в больших водных кластерах ограничил время их ионизации
Физики из США и Швейцарии детально исследовали, как время фотоионизации водных кластеров зависит от того, сколько в них молекул. Они выяснили, что с ростом числа молекул растет расстояние, на которое делокализуется электронная вакансия, и, как следствие, время ионизации. Однако этот рост ограничивается беспорядком в достаточно больших кластерах. Исследование опубликовано в Nature.
Электронная динамика в жидкой воде определяет протекание множества процессов, важных с практической точки зрения. Так, характер перераспределения колебательной энергии между соседними молекулами помогает понять, как именно протекают химические реакции в растворах. Не менее важно знать, что происходит с водой после ионизации отдельных молекул: такая ситуация возникает, например, при облучении биологических тканей ионизирующим излучением, а также в некоторых технологиях обеззараживания воды.
Сейчас ученые знают, что вакансия (дырка), появляющаяся из-за ионизации, сначала распределена между несколькими атомами и даже молекулами. Но затем она локализуется на одной из молекул, стимулируя протонный обмен с одним из ее соседей. Это приводит к образованию короткоживущей катион-радикальной пары OH(H