Место издания:Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук Москва
Первая страница:96
Последняя страница:96
Аннотация:Свойства и динамика водных растворов, в том числе кинетика реализуемых в них процессов, в существенной степени предопределены характером связей между частицами воды и растворенных веществ. Последние могут по-разному встраиваться в сетку водородных связей молекул воды, промотируя возникновение в ней нанодефектов или, наоборот, способствуя «заращиванию» таких дефектов. Механическое воздействие на водный раствор, например, посредством перемешивания, создает дополнительные градиенты плотности вещества и, таким образом, дополнительные относительно протяженные дефекты. В зависимости от пространственной структуры дефектов они могут иметь большие или меньшие времена жизни и, соответственно, по-разному влиять на реализуемые в водном растворе процессы. Достаточно большие дефекты, такие как нанопузырьки, стабилизированные ионами, могут качественно изменить кинетику процесса. Именно это было обнаружено в нашей недавней работе [1] при изучении спектрального отклика образцов воды, облученных пучком высокоэнергетических электронов. Для интерпретации выявленных особенностей были привлечены данные квантовохимических расчетов кластерных систем, имитирующих фрагменты граничных слоев вокруг нанополостей в сетке водородных связей и локализующих избыточные (вторичные низкоэнергетические) электроны. Было показано, что в зависимости от состава жидкой фазы (изолированная чистая вода; вода, находящаяся в равновесии с атмосферой и, следовательно, насыщенная, в том числе, диоксидом углерода; и вода, содержащая растворенный хлорид натрия) изменяются области предпочтительной локализации вторичных электронов и их энергетическое состояние (что отражается на энергиях возбуждения и энергиях отрыва электронов). Это позволило модифицировать простую двухстадийную кинетическую схему генерации и фотовозбуждения вторичных электронов. Результирующие трехстадийные схемы (характеризующиеся наличием дополнительной стадии или обратимостью одной из существующих) и отвечающие им кинетические уравнения легли в основу объяснения более медленного спада интенсивности поглощения электромагнитного излучения с энергией ~ 2 эВ и более высокой интегральной интенсивности измеряемого спектрального отклика образцов, насыщенных нанопузырьками.
