【水の謎/プラズマへの相転移】常温→１０万℃（この間７５フェム秒）世界最速75フェムト秒で水を10万℃まで昇温、特異な相変化を観察

引用元:http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1527618511/
1 :しじみ ★ 2018/05/30(水) 03:28:31 ID:CAP_USER9.net
ドイツ電子シンクロトロン(DESY)自由電子レーザー科学センター、
スウェーデンのウプサラ大学などの研究チームは、X線レーザーを用いて75フェムト秒
(1フェムト＝10-15、すなわち10億分の1のさらに100万分の1)未満という極めて短い時間で
水を常温から10万℃まで急速昇温させる実験に成功したと発表した。
研究論文は「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に掲載された。

水の状態のシミュレーションレーザー照射開始から約70フェムト秒後の水の状態のシミュレーション。
ほとんどの水分子はすでに水素(白)と酸素(赤)に分離している(出所：Carl Caleman, DESY/ウプサラ大学)
実験には、米国のSLAC国立加速器研究所に設置されているX線自由電子レーザー・線形加速器
コヒーレント光源(LCLS：Linac Coherent Light Source)を用いた。
水のジェット流に対して、超高強度のX線を極めて短時間だけ照射するという実験である。

通常の水の加熱では、外部からのエネルギーを受けて水分子が激しく動くことによって温度が上昇する。
しかし、今回の実験による水の温度上昇は、これとは根本的に違う仕組みで起こるという。

研究チームの説明によると、強力なX線があたることで水分子のもっている電子が外に弾き出され、
その結果、電荷のバランスが崩される。これによって原子に対して強い反発力が突然働き、
原子の激しい運動が引き起こされる。

この突然引き起こされる原子の激しい運動が今回の実験での急速昇温の正体であり、
75フェムト秒未満という超短時間に液体の水からプラズマ
(原子から電子が引き離されて電荷を帯びた気体的な状態)への相転移が起こり、温度は10万℃に上昇する。

今回の実験では、液体の水からプラズマへの相転移があまりにも短時間に起きるため、
その間に原子はそれほど移動することができない。
このため、プラズマなのに密度は液体の水のままという奇妙な状態が出現するという。

研究チームは、
このような急速なプラズマ化のプロセスをコンピュータでシミュレーションする研究を行っており、
今回の実験による測定はシミュレーション結果を検証するために利用されている。

水はありふれた物質ではあるが、水の密度や熱容量、熱伝導性といった性質には、
他の多くの物質とは大きく違う異常性があることが知られている。
今回のような実験とシミュレーションをもとに水の特殊な状態を調べることによって、
水に関するより一般的な性質の解明が進むことが期待されている

画像：レーザー照射開始から約70フェムト秒後の水の状態のシミュレーション。ほとんどの水分子はすでに水素(白)と酸素(赤)に分離している


マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180528-637495/
3 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 03:37:28 ID:NYA7NPrH0.net
やったあああ
電力はどれくらいかかるのん？
6 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 03:39:20 ID:wZaOIhx60.net
水怖い
7 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 03:39:46 ID:0XF+4V650.net
普通に兵器
9 :出雲犬族＠目指せ小説家 2018/05/30(水) 03:42:07 ID:5xXvTzsk0.net
U　・ω・）　　水を使えばレーザー発電ができるってこと？　
14 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 03:46:44 ID:S8ERrt4p0.net
銀英伝のレーザー水爆？
62 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 05:22:44 ID:eqOizmhf0.net
>>14
銀英伝で言うならガイエスハーケン
16 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 03:47:21 ID:8YZNdspf0.net
これでカップ麺作る時間が短縮できるな
21 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 03:53:07 ID:MDioOXt20.net
これはウソだろ。本当ならナチスの残党の仕業。
27 :出雲犬族＠目指せ小説家 2018/05/30(水) 04:00:36 ID:5xXvTzsk0.net
この原理を使えば水を使ったレーザー発電ができるが
レーザーを使用するのに発電量の１０００倍の電力が必要である

U　・ω・）　　とかなんでしょどーせ
28 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:03:59 ID:VypT+RM30.net
これをプラズマコンジットに流せば亜空間フィールドができるな
31 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:08:22 ID:qCVKHWz70.net
この強力なX線レーザーを人体に照射したらいったいどうなるのっと
52 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:33:59 ID:LVFq6lp30.net
>>31
体温が10万度に上がるからだいぶ辛そうだな。
36 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:11:53 ID:b43qYU7j0.net
どのくらいの水の量を
10万℃にできるのか分からないけど
別にそんな75フェムト秒とか
無駄に早くなくてもいいし
10万℃とかも無駄に温度高すぎじゃね？

例えば普通に考えて
同じ強さのレーザーを発射しても
水が多けりゃそれだけ
時間もかかるし到達する温度も
10万℃より下がると思うんだけど
そのレーザーで
1秒で100℃になるちょうどいい
水の量ってどれくらいなんだろう。
1秒で100℃とかなら日常生活でも
使いみちあると思うんだけど。
38 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:12:05 ID:+8OJ8dKN0.net
フェムト秒・・・厨二心をそそる
絶対零度的な
40 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:17:42 ID:2k4JdiXh0.net
分子1個ならできそうだけど液体って言ってるもんな
43 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:20:50 ID:Dxe6iuov0.net
水で鉄を溶かす時代が来るのか
45 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:23:36 ID:Yot8rX+N0.net
75フェム秒とか10万℃とか言われても分からん
とりあえずプラズマなんだな
47 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:30:31 ID:jcYjguKL0.net
水の電気分解と何が違うの
予算か
53 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:40:56 ID:sc3NFbeSO.net
ゼットンまであとちょっと
54 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:43:48 ID:lekchGwE0.net
プラズマ化に必要なエネルギーの方が膨大になるから
核融合でも起こさなきゃエネルギー収支はマイナスになるじゃろ？
57 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 04:50:31 ID:u/v2UERp0.net
ウルトラマンに登場した
ゼットンが放つ火球は一兆度
58 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 05:02:21 ID:BpJ9zAxJ0.net
どうやって、その秒数を計測するんだよ
1/1000秒以下なんて全く違いわからんぞ
60 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 05:09:29 ID:Ngo34vLy0.net
とっくの昔にアト秒レーザーもできてんのに、そっちでは試してないの？
66 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 05:34:01 ID:eJR8hes90.net
どんくらいの量の水なの？まさか水分１つとか？
73 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 05:58:28 ID:du4O7Q2x0.net
プラズマ発電とか将来当たり前になっとるかもな。
77 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 06:09:13 ID:j5Bfs3Gk0.net
10万℃の物質って何に入れるの？そんな高温に耐えられれる入れ物あるの？
91 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 06:37:47 ID:JbRxOjNq0.net
水素原子の核膨張だ　表面積の膨張に伴い、照射吸収量も飛躍的に増えるから、原子の回転数が増加してプラズマ化が促進される
我ながらほれぼれするようなほらだな
93 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 06:50:23 ID:JamcELw90.net
これが後の地球消失への第一歩なのであった
96 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 06:56:56 ID:moL5SyqA0.net
これ利用すれば地球を一個の超巨大爆弾にできるということ
つまり木星とか無理矢理圧縮しなくてもいいので技術的には滅茶苦茶簡単になったぞ
97 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 06:59:51 ID:R0gZkf+x0.net
この原理利用すると宇宙滅ぶんじゃね?
それだけのエネルギーあったらタイムマシン作れそうな気がする
101 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 07:05:25 ID:h9NYhfRu0.net
逆に温度下げる技術もないと実社会への利用は出来ないんじゃないか
103 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 07:15:16 ID:QDUM8oEE0.net
ミサイルの飽和攻撃を役立たずにする自由電子レーザー兵器の実用化はよして
105 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 07:17:35 ID:5mhws+fG0.net
75フェムト秒ってどうやって計るの？ストップウオッチ？
108 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 07:21:01 ID:eqOizmhf0.net
>>105
光の空間的な厚みを測る
75フェムト秒だと、20数ミクロンとかになるから意外と測りやすい
110 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 07:27:33 ID:b5W2Hq680.net
実験容器かなり小さそうだな温度とかあまり意味無いかもジュール換算だろうし
111 :名無しさん＠１周年 2018/05/30(水) 07:41:32 ID:1vkWoa1o0.net
知れば知るほどわからないことが増えていく
一部の人間だけが高度に専門化していくリスクは高い

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