Čeští vědci pomocí elektronových srážek objasňují kvantovou exotiku

Výzkum mezinárodního týmu vědců z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského se zaměřuje na popis rezonancí, které vznikají při střetech molekul s elektrony ve vysokém vakuu, tedy při tlaku řádově miliardkrát nižším, než má naše atmosféra.

K vytvoření těchto krátce žijících komplexů je zapotřebí nízká rychlost, pohybující se v jednotkách elektronvoltů – jen pro srovnání: elektrony ve dříve používaných televizních obrazovkách mají energii okolo dvaceti tisíc elektronvoltů, energie letícího komára je přibližně bilion elektronvoltů.

Při těchto rychlostech se elektron na krátký čas přilepí k molekule, čímž vznikne komplex nazývaný rezonance. Na nich dokáží vědci velmi detailně sledovat ultrarychlou dynamiku pohybu atomů v molekulách i exotické kvantové efekty, při nichž se částice chovají jinak než v převážné většině běžných chemických reakcí.

K velkému množství srážek molekul s volnými elektrony dochází mimo jiné v takzvaných izolačních plynech. Ty dokáží přerušit elektrický výboj a používají se proto v elektrických izolacích a rozvaděčích vysokého napětí.

Jako jejich náplň se po desetiletí používal fluorid sírový (SF6), který je však velmi silným skleníkovým plynem.

Právě na nalezení náhrady za tento plyn nyní pracuje skupina vědců v rámci projektu Technologické agentury ČR ve spolupráci s vývojovým střediskem firmy Eaton v Roztokách. Výsledkem této spolupráce by měl být funkční prototyp vysokonapěťového spínače, které by se mohly používat prakticky v jakékoliv elektrárně na světě.

Zdroj: techfocus