Kimyasal Bir Reaksiyon Sırasında Tam Olarak Neler Olduğu İlk Kez Gözlemlendi

0
362

Harvard’da Kimya ve Kimyasal Biyoloji ve Fizik profesörü olarak görev yapan Kang-Kuen Ni, daha önce hiç yapılmamış bir şey yaptı ve şu andaki mevcut teknolojiyle kimyasal reaksiyonların en düşük ısılarda gerçekleşmesini mümkün kılan yeni bir aygıt geliştirdi. Ardından, Ni ve ekibi başarılı bir şekilde iki aşırı derecede soğuk molekülü bir araya gelmeye ve reaksiyona girmeye zorladı. 

Bu sırada, hiç beklenmedik ve önemli bir şey de gerçekleşti. 

500 nanokelvin; yani yaklaşık eksi 273 derecedeki aşırı soğukta moleküller o kadar yavaşladılar ki, Ni ve ekibi daha önce hiç kimsenin görmediği bir şey gördü: iki molekülün, iki yeni molekül oluşturmak üzere bir araya geldiği o anı. Esasen, ekip bir kimyasal reaksiyonun en kritik ve en yakalanması zor aşamasını yakalamış oldu. 

Kimyasal reaksiyonlar kelimenin tam anlamıyla sabundan ilaç yapımına kadar her şeyden sorumlular. Bunların temel seviyede nasıl işlediğini anlamak, araştırmacıların dünyanın hiç görmediği reaksiyonları tasarlamalarına yardımcı olabilir ve bu sayede daha verimli enerji üretimi veya kuantum bilgisayarlar için daha iyi yapı taşları oluşturmak gibi alanlarda yenilikler sağlanabilir. 

Çalışmanın Temeli Beş Yıl Önce Atıldı

Science’da yayınlanan çalışmanın temeli, beş yıl önce Ni’nin bu yeni aygıtı geliştirmeye başlamasıyla atıldı. Ni önceki çalışmalarında giderek daha soğuk ısı seviyelerini kullanmaya başladı. Bu derecelerdeki aşırı soğuk ısı seviyelerinde, atomlar ve moleküller mümkün olan en düşük enerji durumuna geçiyor ve hareketleri ciddi anlamda yavaşlıyordu. Bu noktada, Ni moleküler etkileşimleri büyük bir kesinlikle manipüle edebiliyordu. Ama buna rağmen, reaksiyonların sadece başlangıç aşamasını görebildi. 

Kimyasal reaksiyonlar bilim dünyasının pikosaniye olarak adlandırdığı bir hızda; yani bir saniyenin milyonda birinin milyonda birinde gerçekleşiyor. Son 20 yıl içinde, bilim insanları bu reaksiyonların meydana gelişini görüntülemek için ultra hızlı lazerler gibi çeşitli yöntemleri kullandılar ama tüm olayı baştan sona yakalayamadılar. Ta ki şimdiye kadar. 

Ni’nin kullandığı aşırı derecedeki soğuk ısı seviyeleri, reaksiyonların gerçekleşme hızını son derece yavaşlamaya zorladı. Ni ve ekibi iki potasyum rubidyum molekülünü karşılaştırdığında, aşırı soğuk ısı seviyeleri reaksiyonun ara aşamasının mikrosaniyeler boyunca görülebilir olmasını sağladı ve bu sayede, ekip bağların kırıldığı ve oluştuğu; yani bir molekülün bir diğer moleküle dönüştüğü aşamayı inceleyebildi. 

Bu bulguyla, araştırmacılar bir reaksiyonun kara deliğinde neler olduğu hakkındaki teorileri ve gözlemlerinin doğruluğunu test edebilecekler. Ve bunun ardından, başka kimyasal reaksiyonlar sırasında neler olduğunu daha kesin bir şekilde tahmin etmek için gerçek ve güncel verileri kullanarak yeni teoriler oluşturabilecekler.

Orijinal makale: The Harvard Gazette

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here