Hydrogen ion cluster
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಣ್ವಿಕ ಅಯಾನು ಸಮೂಹ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಮೂಹ ಅಯಾನು ಎಂಬುದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಸಮೂಹವಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಣ್ವಿಕ ಅಯಾನು () ಮತ್ತು ಟ್ರೈಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನು () ಗಳು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಆಣ್ವಿಕ ಪ್ರಭೇದಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 120 ರವರೆಗಿನ n ನೊಂದಿಗೆ ಏಕ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು () ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನು ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ದ್ರವ ಹೀಲಿಯಂನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ರಚಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮೂಹಗಳಿಗಿಂತ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ಘನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವು ದ್ರವೀಕೃತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನಿಂದ ಸಮತೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣವು ಘನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗೆ ಅಡ್ಡಿಯಾದಾಗ ಇದು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಘನ ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಗವು ಎಚ್. ಡಿ. ಅಣುಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ, ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಎಚ್. ಡಿ. (ಎಚ್. ಡಿ.) + ಎಚ್. ಡಿ. ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುವನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಘನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೂಲಕ ವಲಸೆ ಹೋಗಬಹುದುಃ + → +. ಎಚ್. ಡಿ ಅಣುವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ ಈ ವಲಸೆಯು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಎಚ್. ಡಿ. ಅಥವಾ ಆದ್ಯತೆ ಮೇರೆಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಲ್ಯಾಂಪಿಟ್ ಮತ್ತು ಗೌಲ್ಯಾಂಡ್ ಬೆಸ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರು ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದರು. ಈ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ನ ಮಧ್ಯಭಾಗವು ಅದರ ಸುತ್ತಲೂ ಆರು ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡಿತು. ಹಿರೋಕನು ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಬೆಸ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮೂಹಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದನು. ಬೆಸ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮೂಹಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಬೇ ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು. ಕಿರ್ಚ್ನರ್ ಬೆಸ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಮಾಣು ಸಮೂಹಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಸಮ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಮಾಣು ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಇದು ಇಪ್ಪತ್ತು ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಹೇರಳವಾಗಿತ್ತು. , ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ. ಕುರೋಸಾಕಿ ಮತ್ತು ತಕಯಾನಗಿ ಇತರ ಸಮ ಸಮೂಹಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದರು ಮತ್ತು 4ನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ (ಆಣ್ವಿಕ ಸಮ್ಮಿತಿ) ಆಂಟಿಪ್ರಿಸ್ಮಾಟಿಕ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದರು. ಪ್ರೋಟಾನ್ ಸುತ್ತ ಐದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಉಂಗುರಕ್ಕಿಂತ ಈ ಟರ್ನ್ಸ್ಟೈಲ್ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅಣುವು ಗಣನೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಮೂಹಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. ಇದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ 0.003 eV ಯಲ್ಲಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಮುಕ್ತ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿನ ಕೊಳೆತವು H ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ವಿವಿಧ ಶಕ್ತಿಗಳು 0.038 eVಯಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು 0.14 eVಯಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಣ್ವಿಕ ಅಯಾನು ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಈ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲವು. ದ್ರವ ಹೀಲಿಯಂನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ಗಮನಾರ್ಹ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಅಥವಾ ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಘನ ಜಲಜನಕದ ವಿಕಿರಣವು ಸಹ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಕುಚಿತ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಳಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ವಿಸ್ತರಿಸಿದಾಗ ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಸಮೂಹಗಳು ಸಹ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸಮಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮೂಹಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಿರ್ಚ್ನರ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ತಟಸ್ಥ ಅಣುಗಳು ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ (ಅಥವಾ ಇತರ ಬೆಸ ಸಮೂಹಗಳೊಂದಿಗೆ) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು. ಘನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನಲ್ಲಿನ ದ್ರಾವಣವು ಅದರ ವರ್ಣಪಟಲದ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರಿತು. ಎಸ್ಆರ್ಐ ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಘನ ಅಯಾನಿಕ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸಿ. H− ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಘನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಅವರು ನಂಬಿದ್ದರು. ಇದನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ಇದು ಕೇವಲ 2 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇತರ ರಾಕೆಟ್ ಇಂಧನಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವು H-ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಂದಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇತರ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳು ಸಹ ಹಾಗೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಿದವು. ಈ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಇಂಧನ ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಎಸ್ಆರ್ಐ 500 ಪಿಎ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಲ್ಲ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಅಯಾನ್ ಗನ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು. ಅಯಾನು ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನವು ಒಂದೇ ಹೊಡೆತದಲ್ಲಿ ಏಕ ಅಯಾನುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಅಯಾನ್ ಫ್ಯೂಷನ್ (ಸಿಐಎಫ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಡ್ಯೂಟರೈಡ್ (ಎಲ್ಐಡಿ) ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು