ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಗಳು ಹೇಗೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ ನೀರು (ಆರ್ಥೋ- ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾ-) ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುವಾಗ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.
ನೀರು ಒಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಘಟಕವಾಗಿದೆ, ಒಂದು ಅಣು ಇದರಲ್ಲಿ ಏಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ (H2O) ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. ನೀರು ದ್ರವ, ಘನ (ಐಸ್) ಮತ್ತು ಅನಿಲ (ಆವಿಗಳು) ಆಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಹೊಂದಿರದ ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಸೇರಿದೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ (ಸುಮಾರು 20 ಡಿಗ್ರಿ) ದ್ರವವಾಗಬಹುದು. ನೀರು ಸರ್ವತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವನಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇದು ಪ್ರತಿದಿನವೂ ತಿಳಿದಿದೆ ನೀರು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಆದರೆ ಈ ಮಾಹಿತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜ್ಞಾನವಲ್ಲ. ಈ ಎರಡು ರೂಪಗಳು ನೀರು ಐಸೋಮರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಆರ್ಥೋ- ಅಥವಾ ಪ್ಯಾರಾ- ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ನೀರು. ಈ ರೂಪಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ತುಂಬಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್‌ಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳು ಒಂದೇ ಅಥವಾ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಹೆಸರುಗಳು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಈ ಸ್ಪಿನ್ ಪರಮಾಣು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲ. ಈ ಎರಡು ರೂಪಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಎಂದು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ನಂಬಲಾಗಿದೆ.
ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕೃತಿ ಸಂವಹನಗಳು, ಹ್ಯಾಂಬರ್ಗ್‌ನ ಬಾಸೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಈ ಎರಡು ರೂಪಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ನೀರು ಮತ್ತು ಆರ್ಥೋ- ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾ-ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ ಎಂದರೆ ಅಣುವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ವಿಧಾನ ಅಥವಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಅಧ್ಯಯನವು ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು ನೀರು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅದರ ಎರಡು ಐಸೋಮೆರಿಕ್ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ (ಆರ್ಥೋ- ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾ-). ಈ ಎರಡೂ ಐಸೋಮರ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಸವಾಲಾಗಿದೆ. ಫ್ರೀ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸೈನ್ಸ್‌ಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಗುಂಪಿನ ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ ಪರಮಾಣು ನೀರಿನ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಐಸೋಮರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸ್ಪಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಇದು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀರು ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವಾಗ ಅದು ಅದರ ಎರಡು ರೂಪಗಳಾಗಿ ಆರ್ಥೋ- ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾ- ಆಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ಯಾರಾ- ನೀರು ಆರ್ಥೋ-ವಾಟರ್‌ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 25 ಪ್ರತಿಶತ ವೇಗವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು a ಗೆ ಆಕರ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪಾಲುದಾರ ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾಗಿ. ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್‌ನಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಇದನ್ನು ಖಂಡಿತವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಪ್ಯಾರಾ-ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಗುಂಪು ತಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಿತು. ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು -273 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಲೇಖಕರು ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಇದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ರಾಜ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಷಯವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಇದರರ್ಥ ನೀರಿನ ಅಣುವು ಅದರ ಎರಡು ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟ ಮತ್ತು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆಯು ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ.
***
{ಉದಾಹರಿಸಿದ ಮೂಲ(ಗಳ) ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ DOI ಲಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಮೂಲ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಓದಬಹುದು}
ಮೂಲಗಳು)
ಕಿಲಾಜ್ ಎ ಮತ್ತು ಇತರರು 2018. ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಡಯಾಜೆನಿಲಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳ ಕಡೆಗೆ ಪ್ಯಾರಾ ಮತ್ತು ಆರ್ಥೋ-ವಾಟರ್ನ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಗಳ ವೀಕ್ಷಣೆ. ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್. 9(1) https://doi.org/10.1038/s41467-018-04483-3
