Photodissociation
ಫೋಟೊಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್, ಫೋಟೋಲಿಸಿಸ್, ಫೋಟೊಡಿಕ್ಪೊಸಿಷನ್, ಅಥವಾ ಫೋಟೊಫ್ರಾಗ್ಮೆಂಟೇಶನ್ ಎಂಬುದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತದ ಅಣುಗಳನ್ನು ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಒಡೆಯುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಒಂದು ಗುರಿ ಅಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫೋಟೊಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ. ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಫೋಟಾನ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕು, ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳಂತಹ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣಗಳು ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿನ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಬೆಳಕಿನ-ಅವಲಂಬಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಅಥವಾ ಬೆಳಕಿನ ಹಂತ ಅಥವಾ ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಹಂತ ಅಥವಾ ದ್ಯುತಿರಾಸಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಬೆಟ್ಟದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ದ್ಯುತಿವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ನೀಡಬಹುದುಃ "ಎ" ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವರೂಪವು ಜೀವಿಗಳ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ನೇರಳೆ ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ () ಅನ್ನು ಸಲ್ಫರ್ (ಎಸ್) ಆಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ನೀರು () ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ತಲಾಧಾರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಡಯಾಟಮಿಕ್ ಆಮ್ಲಜನಕ () ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹಿಂದಿರುಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಥೈಲಾಕೋಯಿಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಪಾಚಿ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳ ಕ್ಲೋರೋಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಫೋಟೋಲಿಸಿಸ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾದರಿಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅರೆ-ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾದರಿಯು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು-ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಕೇಂದ್ರದ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ ಆಣ್ವಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಏಣಿಯ ಕೆಳಗೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವು ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೋರೋಫಿಲ್ಗಳು ವರ್ಣಪಟಲದ ನೇರಳೆ-ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಪೂರಕ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯಗಳು ಇತರ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಹ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತವೆ. ಕೆಂಪು ಪಾಚಿಗಳ ಫೈಕೋಬಿಲಿನ್ಗಳು ನೀಲಿ-ಹಸಿರು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಕೆಂಪು ಬೆಳಕಿಗಿಂತ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಆಳವಾಗಿ ಭೇದಿಸಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಆಳವಾದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಫೋಟಾನ್ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯದ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪ್ರಚೋದಿತವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್) ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅನುರಣನ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೂಲಕ ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ II ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೊಫಿಲ್ ಅಣುವಿಗೆ (ಪಿ 680, ಪಿ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 680 ಎನ್ಎಂನಲ್ಲಿ ಅದರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗೆ ಗರಿಷ್ಠ 680) ಎಕ್ಸೈಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. P680 ಸಹ ಸೂಕ್ತ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಬೆಳಕು-ಚಾಲಿತ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಘಟನೆಗಳ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. P680ನ ಶಕ್ತಿಯುತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ (ಎಕ್ಸಿಟಾನ್) ಅನ್ನು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಸರಪಳಿಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ IIರಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲು, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಮರುಪೂರಣಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ II (P680 *) ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಕೊರತೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೇಂದ್ರವು ಇನ್ನೂ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾದ ಪ್ರಬಲ ಜೈವಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಅಣುಗಳನ್ನು ನೀರಿನಂತೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಒಡೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ II ರ ಆಮ್ಲಜನಕ-ವಿಕಸನ ಸಂಕೀರ್ಣದಿಂದ ನೀರು-ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವೇಗವರ್ಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್-ಬದ್ಧ ಅಜೈವಿಕ ಸಂಕೀರ್ಣವು ನಾಲ್ಕು ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು, ಜೊತೆಗೆ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಹಘಟಕಗಳಾಗಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ನಿಂದ ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಇದು ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ II ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಪುನಃ ತುಂಬಲು ನಾಲ್ಕು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಗಳ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗಳು) ಸರಣಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಚಕ್ರದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಮುಕ್ತ ಆಮ್ಲಜನಕ () ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಜಲಜನಕವನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ ಥೈಲಾಕೋಯ್ಡ್ ಲುಮೆನ್ (ಡೋಲೈನ ಎಸ್-ಸ್ಟೇಟ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳು) ಆಗಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಸರಪಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಥೈಲಾಕಾಯ್ಡ್ ಪೊರೆಯಾದ್ಯಂತ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು, ಪೊರೆಯಾದ್ಯಂತ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಫೋಟೊಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಅಡೆನೊಸಿನ್ ಟ್ರೈಫಾಸ್ಫೇಟ್ (ಎಟಿಪಿ) ರೂಪದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ I ನ P700 ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಮತ್ತೆ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಥೈಲಾಕೋಯಿಡ್ಗಳ ಹೊರಗಿನ ಕೋಎಂಜೈಮ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಎನ್. ಎ. ಡಿ. ಪಿ. ಎಚ್. ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ನೀರಿನ ಫೋಟೋಲಿಸಿಸ್ನ ನಿವ್ವಳ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದುಃ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ () ಪ್ರತಿ ಮೋಲಿಗೆ 102 ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲರಿಗಳು. 700 ಎನ್ಎಂನಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್ನ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ ಸುಮಾರು 40 ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲರಿಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸುಮಾರು 320 ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲರಿಗಳ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯು ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಫೋಟೋಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸುಮಾರು ಮೂರನೇ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಎನ್. ಎ. ಡಿ. ಪಿ. ಎಚ್. ಎಂದು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ನಿಂದ ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ ಎಟಿಪಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕವು ಉಪಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯೋಜನವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾದರಿಗಳು 2007 ರಲ್ಲಿ ಗ್ರಹಾಂ ಫ್ಲೆಮಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು, ಅದರ ಅಸಾಧಾರಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ಲೆಮಿಂಗ್ರ ಪ್ರಕಾರ, ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ತರಂಗಗಳಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ನೇರ ಪುರಾವೆಗಳಿವೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ತೀವ್ರ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಎಲ್ಲಾ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಮಾದರಿ ಮಾಡಲು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ, ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಒಂದನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಹೇಳಿಕೆಯು ಹಲವಾರು ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಲ್ಲಿ ತಪ್ಪಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಟೊರೊಂಟೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಗ್ರೆಗೊರಿ ಸ್ಕೋಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ, ಇದು 2010 ರ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು, ಇದು ಕೆಲವು ಸಾಗರ ಪಾಚಿಗಳು ತಮ್ಮ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಸುಸಂಬದ್ಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ (ಇ. ಇ. ಟಿ) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಇಂಡ್ಯೂಸ್ಡ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಫೋಟೊ ಆಸಿಡ್ಗಳು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ನಂತರ ಫೋಟೊಬೇಸ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ಅಣುಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಚ್ಛೇದನವು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ರಾಂತಿಯ ನಂತರ, ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲವು ಮತ್ತೆ ಒಗ್ಗೂಡಿ ಫೋಟೋ ಆಸಿಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ ಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಪಿಹೆಚ್ ಜಿಗಿತಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ಫೋಟೋ ಆಸಿಡ್ಗಳು ಅನುಕೂಲಕರ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳಂತಹ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳು ಪೆರಾಕ್ಸಿಯಾಸಿಲ್ ನೈಟ್ರೇಟ್ಗಳಂತಹ ದ್ವಿತೀಯಕ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯ ಭಾಗವಾಗಿ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಫೋಟೋಲಿಸಿಸ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಕೆಮಿಕಲ್ ಹೊಗೆಯನ್ನು ನೋಡಿ. ಟ್ರೋಪೋಸ್ಫಿಯರ್ನಲ್ಲಿನ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಫೋಟೊಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳೆಂದರೆಃ ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿಃ ಇದು ಉತ್ತೇಜಿತ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ ಅನ್ನು ನೀಡಲು ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದುಃ O (^ 1D) + H2O-> 2 ^ {*} OH ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವುದರಿಂದ ವಾತಾವರಣದ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಮಾರ್ಜಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಉಷ್ಣವಲಯದ ಓಝೋನ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಓಝೋನ್ ಪದರದ ರಚನೆಯೂ ಸಹ ದ್ಯುತಿ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಓಝೋನ್ ಎರಡು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕು ಹೊಡೆಯುವ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿ (ಪರಮಾಣು ಆಮ್ಲಜನಕ) ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಆಮ್ಲಜನಕವು ನಂತರ ಒಡೆದುಹೋಗದ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು ಓಝೋನ್ ಅನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ದ್ಯುತಿವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸಿಎಫ್ಸಿಗಳನ್ನು ಮೇಲಿನ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಒಡೆದು ಓಝೋನ್-ನಾಶಪಡಿಸುವ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮುಕ್ತ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆಸ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಆಸ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ಫೋಟೊಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಡೆಯುವ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ (ಆದರೆ ಹೊಸ ಅಣುಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತಿವೆ). ಅಂತರತಾರಾ ಮಾಧ್ಯಮದ ನಿರ್ವಾತದಿಂದಾಗಿ, ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು. ಫೋಟೊಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ ಎಂಬುದು ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಡೆಯುವ ಮುಖ್ಯ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಅಂತರತಾರಾ ಮೋಡಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಫೋಟೋಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ ದರಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿವೆ. ಅಂತರತಾರಾ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ದ್ಯುತಿ ವಿಚ್ಛೇದನದ ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ (ಆವರ್ತನದ ಒಂದೇ ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ): H2O-> [h\nu] H + OH CH4-> [h\nu] CH3 + H ವಾಯುಮಂಡಲದ ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುವ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ದಿನಕ್ಕೆ ಸರಾಸರಿ ಒಂದು ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟಗಳು ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ದೂರದವರೆಗೆ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆಯಾದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಅನೇಕ ಶತಕೋಟಿ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು ಪರಿಮಾಣವಾಗಿದೆ, ಇದು ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟಗಳು ಪ್ರತಿ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಅಪರೂಪದ ಘಟನೆಗಳಾಗಿರಬೇಕು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟಗಳ ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಕಷ್ಟ, ಆದರೆ ಕ್ಷೀರಪಥದ ಸರಿಸುಮಾರು ಅದೇ ಗಾತ್ರದ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಕ್ಕೆ, ನಿರೀಕ್ಷಿತ ದರವು (ದೀರ್ಘ GRBಗಳಿಗೆ) ಪ್ರತಿ 100,000 ರಿಂದ 1,000,000 ವರ್ಷಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸ್ಫೋಟವಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ಶೇಕಡಾವಾರು ಮಾತ್ರ ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತವೆ. ಸಣ್ಣ ಜಿಆರ್ಬಿಗಳ ದರಗಳ ಅಂದಾಜುಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ಅನಿಶ್ಚಿತವಾಗಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಜ್ಞಾತ ಬೀಮಿಂಗ್ ಭಿನ್ನಾಂಶದಿಂದಾಗಿ, ಆದರೆ ಬಹುಶಃ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಕ್ಷೀರಪಥದಲ್ಲಿ ಗಾಮಾ-ಕಿರಣದ ಸ್ಫೋಟವು, ಭೂಮಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಕಡೆಗೆ ಬೀಮ್ ಮಾಡಿದರೆ, ಜೀವಗೋಳದ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರಬಹುದು. ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಸಾರಜನಕದ ದ್ಯುತಿ ವಿಭಜನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಓಝೋನ್ ಅನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಾತಾವರಣದ ದ್ಯುತಿ ವಿಭಜನೆ N2-> 2N O2-> 2O CO2-> C + 2O H2O-> 2H + O 2NH3-> 3H2 + N2 NO2 ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ (400 ಓಝೋನ್ ಅಣುಗಳವರೆಗೆ ಬಳಸುತ್ತದೆ) CH2 (ನಾಮಮಾತ್ರ) CH4 (ನಾಮಮಾತ್ರ) CO2 (ಅಪೂರ್ಣ) 2004ರ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಕಾರ, ಸುಮಾರು ಒಂದು ಕಿಲೋಪಾರ್ಸೆಕ್ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ GRB ಭೂಮಿಯ ಓಝೋನ್ ಪದರದ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಭಾಗವನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಬಹುದು; ಸ್ಫೋಟದಿಂದ ನೇರ ಯುವಿ ವಿಕಿರಣವು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಓಝೋನ್ ಪದರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸೌರ ಯುವಿ ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ ಆಹಾರ ಸರಪಳಿಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಾಮೂಹಿಕ ಅಳಿವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು. ಪ್ರತಿ ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಅಂತಹ ಒಂದು ಸ್ಫೋಟವನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಆರ್ಡೋವಿಷಿಯನ್-ಸಿಲುರಿಯನ್ ಅಳಿವಿನ ಘಟನೆಯು ಅಂತಹ ಸ್ಫೋಟದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕಡಿಮೆ ಲೋಹತ್ವದ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘ ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟಗಳು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಅಥವಾ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಬಲವಾದ ಸೂಚನೆಗಳಿವೆ. ಭೂಮಿಯು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲಿನಿಂದಲೂ ಕ್ಷೀರಪಥವು ಲೋಹದಿಂದ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಕಳೆದ ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಷೀರಪಥದೊಳಗೆ ದೀರ್ಘವಾದ ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಅಥವಾ ತೊಡೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಅಂತಹ ಯಾವುದೇ ಲೋಹತ್ವದ ಪಕ್ಷಪಾತಗಳು ಸಣ್ಣ ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಸ್ಫೋಟಗಳಿಗೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ, ಅವುಗಳ ಸ್ಥಳೀಯ ದರ ಮತ್ತು ಬೀಮಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಹತ್ತಿರದ ಘಟನೆಯು ಭೌಗೋಳಿಕ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯು ಇನ್ನೂ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿರಬಹುದು. ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ವಿಯೋಜನ ಅತಿಗೆಂಪು ವರ್ಣಪಟಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಏಕ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಣುಗಳ ನೇರ ಫೋಟೊಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅನೇಕ ಅತಿಗೆಂಪು ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ನಂತರ, ಅಣುವು ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ ಅದರ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ವಿಯೋಜನೆಯನ್ನು (ಎಂಪಿಡಿ; ಅತಿಗೆಂಪು ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಐಆರ್ಎಂಪಿಡಿ) ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಲೇಸರ್, ಅಥವಾ ಮುಕ್ತ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್, ಅಥವಾ ತ್ವರಿತ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿಲ್ಲದೆ ವಿಕಿರಣ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅಣುವಿನ ದೀರ್ಘ ಸಂವಹನ ಸಮಯಗಳಿಂದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಘರ್ಷಣೆಗಳ ಮೂಲಕ. ನಂತರದ ವಿಧಾನವು ಕಪ್ಪು-ದೇಹದ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಎಂಪಿಡಿಗೆ ಸಹ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ವಿಕಿರಣ ವಿಯೋಜನೆ (ಬಿಐಆರ್ಡಿ) ಎಂಬ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಫ್ಲಾಶ್ ಫೋಟೋಲಿಸಿಸ್ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ಫೋಟೊಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಫೋಟೊಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಖಗೋಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಫೋಟೊಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಫೋಟೊಸಿಂಥಿಸಿಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.