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Mithilfe eines Röntgenlasers haben deutsche Forscher Wasser in nur wenigen Billiardstel Sekunden auf 100.000 Grad Celsius erhitzt. Von weiteren Experimenten mit dem schnellsten Wasserkocher der Welt erhoffen sich die Wissenschaftler des Forschungszentrum DESY in Hamburg neue Einblicke in die besonderen Eigenschaften von Wasser.
„Das ist sicherlich nicht der übliche Weg, Wasser zu kochen“, sagte Forschungsleiter Carl Caleman vom Center for Free-Electron Laser Science bei DESY. Normalerweise würden die Wassermoleküle beim Erhitzen immer stärker in Bewegung versetzt. „Unsere Heizung ist ganz anders“, betont Caleman.
Wasser wird in Sekundenbruchteil zu Plasma
Der energiereiche Röntgenblitz schlage die Elektronen aus den Wassermolekülen hinaus und zerstöre so die Balance der elektrischen Ladung. „Die Atome spüren plötzlich eine starke abstoßende Kraft und beginnen, sich heftig zu bewegen“, so Caleman. In nur 75 Femtosekunden (das sind 0,000000000000075 Sekunden) werde das flüssige Wasser zu Plasma. Plasma wird als vierter Aggregatzustand neben fest, flüssig und gasförmig bezeichnet.
Die Forscher hatten am US-Forschungszentrum SLAC ultrakurze und hochintensive Röntgenblitze (Bild der Anlage oben) auf einen feinen Wasserstrahl geschossen. Die Ergebnisse haben auch Konsequenzen für die Forschung mit Röntgenlasern, mit denen Wissenschaftler unter anderem die atomare Struktur winziger Proben untersuchen.
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