兩個(gè)本來親密結(jié)合的質(zhì)子在外力作用下逐漸疏遠(yuǎn)，唯一的電子努力維系它們之間的聯(lián)系，但終告失敗，只能選擇跟隨其中一方。澳大利亞和中國科學(xué)家最近觀測(cè)到了氫分子離子解體的詳細(xì)過程。
每個(gè)氫原子包含一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，普通氫分子由兩個(gè)氫原子組成。澳大利亞格里菲斯大學(xué)與中國上海交通大學(xué)研究人員在英國《自然?通訊》雜志上報(bào)告說，他們對(duì)普通氫分子施加激光脈沖，使它失去一個(gè)電子，變成兩個(gè)質(zhì)子共用一個(gè)電子的氫分子離子;此時(shí)電子起到化學(xué)鍵的作用，連接兩個(gè)質(zhì)子，維持著分子結(jié)構(gòu)。
研究人員隨后繼續(xù)對(duì)氫分子離子施加激光脈沖，使兩個(gè)質(zhì)子間的距離越來越遠(yuǎn)，電子的運(yùn)動(dòng)也就越來越困難。經(jīng)過15飛秒(1飛秒為千萬億分之一秒，10的負(fù)15次方)的時(shí)間，質(zhì)子間距離達(dá)到約0.42納米(1納米等于10億分之一米，10的負(fù)9次方)時(shí)，電子會(huì)最終跟隨一個(gè)質(zhì)子，兩個(gè)質(zhì)子徹底分開。
研究人員說，電子的這個(gè)“局域化”過程就是化學(xué)鍵斷裂的過程。各種化學(xué)鍵的形成與斷裂是化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)。他們還測(cè)量出了氫分子離子離解成獨(dú)立原子或離子所需的時(shí)間和距離。這一成果有助于弄清化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程，設(shè)計(jì)新藥物或新材料分子。 |
