Təhlükəsiz və effektiv yüksək partlayıcı maddələr Lawrence Livermore Milli Laboratoriyasının (LLNL) ehtiyatların idarə edilməsi missiyası üçün vacibdir. Partlayışdan əvvəl belə materialın tərkibini öyrənmək və ya sonradan hisə bənzər qalıqları araşdırmaq nisbətən sadədir. Lakin partlama prosesinin çox hissəsini diktə edən kimya, bir neçə nanosaniyə və ya daha az müddətdə keçdiyi üçün eksperimental sorğudan yayınır.

Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc olunan araşdırmada SLAC Milli Sürətləndirici Laboratoriya və LLNL-dən olan tədqiqatçılar yüksək partlayıcı maddənin yavaş parçalanmasına səbəb olub və onun içindəki molekullara təsirini ölçüblər. İş, partlamalar zamanı ultra sürətli dinamik kimyanı araşdırmaq üçün genişləndirilə bilən və əvvəllər heç vaxt eksperimental olaraq görülməmiş ara strukturları işıqlandıran bir proses üçün konsepsiyanın sübutunu təqdim edir.

Stanford Sinxrotron Radiasiya İşıq Mənbəsində komanda həm parçalanma prosesində iştirak edən kimyəvi reaksiyaları işə salmaq , həm də nəticələri ölçmək üçün rentgen şüalarından istifadə etdi.

SLAC alimi və aparıcı müəllifi Oscar Paredes Mellone, “Rentgen şüalarının Raman səpilməsi bu materialların kütləvi kimyasına çıxışı təmin edə bilən unikal imkandır” dedi.

Texnika atomların nüvələrindəki elektronları səpərək enerjisinin bir hissəsini həmin nüvə elektronlarına ötürən rentgen fotonları ilə vuraraq həyəcanlandırır. Bir detektor rentgen şüalarının yeni enerjisini ölçür və fərq materialın elektron quruluşunu və tərkibini ortaya qoyur.

LLNL alimi və müəllifi Trevor Willey, “Biz rentgen şüalarının yaratdığı parçalanmanın detonasiya ilə eyni olduğunu iddia etməyəcəyik, lakin bunun kifayət qədər oxşar ola biləcəyinə inanırıq” dedi. “Siz sadəcə həyəcanlandırırsınız və partlayışın şoku ilə deyil, rentgen şüaları ilə molekulları parçalayırsınız.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750841779&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-high-explosives-motion-molecules-chemical.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750841773283&bpp=3&bdt=142&idt=3&shv=r20250617&mjsv=m202506170101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750841693%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750841693%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1750841693%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=5324750988520&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2059&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95362436%2C95362655%2C95364340%2C95364385%2C95359265%2C95364336%2C95364391&oid=2&psts=AOrYGsnczXRs2edg-zFM92AsFcIjkS1_QqPW3-Z0LSjLMU4VsJ4kCMSCNudSqaQ78fDWbZnUa4QLbJsdYPpDAQQ3dGG_SH0j&pvsid=6189730488506841&tmod=1131292947&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=5972

Lakin yalnız kriogen temperaturda bu proses keçici kimyəvi maddələri tutmaq və ölçmək üçün kifayət qədər uzun müddət dondurulur.

“Bu daha yavaş, statik, kriogen təcrübələri etməklə biz göstəririk ki, detonasiya təcrübəsində X-ray Raman spektroskopiyasından potensial olaraq istifadə etmək mümkündür”, – Willey bildirib.

Təcrübələrinə əlavə olaraq, Paredes Mellone detonasiya prosesinin ilkin mərhələlərində nəzəri olaraq mövcud olması təklif edilən molekulyar fraqmentlər üçün ədəbiyyatda axtarış etdi. Etibarlı namizədlər üçün o, Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutundakı həmkarları ilə onların molekulyar rentgen Raman imzalarını hesablamaq üçün işlədi və modelləri spektral məlumatlarla müqayisə etdi. Nəticələr bir neçə ən çox ehtimal olunan namizədləri və əsas parçalanma mexanizmlərini göstərdi: müəyyən bağlar parçalanır və partlayıcı molekulun daxili, qəfəsə bənzər strukturunun açılmasına səbəb olur.

Bu parçalanma tədqiqatı oxşar strukturlaşdırılmış detonasiya təcrübələri üçün əsas təmin etsə də , müəyyən irəliləyişlər tələb olunacaq.

“Bu dinamikanı əldə etmək üçün sizə inanılmaz dərəcədə intensiv və impulslu rentgen mənbəyinə – SLAC-dakı Linac Koherent İşıq Mənbəsi kimi rentgen şüalarından azad elektron lazerə ehtiyacınız olacaq” dedi Willey. “Biz hələ də detektorları optimallaşdırmaq və onların səmərəliliyini artırmaq üçün kifayət qədər iş görməliyik.”

Bu məqsədlə, SLAC, LLNL və başqa yerlərdəki elm adamları icması Linac Coherent Lightsource-da rentgen Raman spektroskopiyasını daha müntəzəm şəkildə birləşdirmək yollarını araşdırır.

Ətraflı məlumat: Oscar A. Paredes Mellone et al, Yüksək partlayıcı maddələrin parçalanma yollarının kriogen rentgen Raman spektroskopiyası ilə deşifr edilməsi, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2426320122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Lawrence Livermore Milli Laboratoriyası tərəfindən təmin edilmişdir