Учёные впервые отследили движение атомов перед их распадом
Исследователи из Института Фрица Габера в сотрудничестве с международной командой впервые детально изучили, как атомы перестраиваются перед высвобождением низкоэнергетических электронов в процессе распада, инициированного рентгеновским излучением. Их работа, опубликованная в Journal of the American Chemical Society, проливает свет на механизмы радиационного повреждения.
Учёные исследовали процесс, играющий ключевую роль в радиационной химии и биологических повреждениях, — распад, опосредованный переносом электрона (ETMD). В нём возбуждённый атом «крадёт» электрон у соседа, а высвобождаемая энергия ионизирует третий атом поблизости.
Команда смогла напрямую отследить движение атомов в простой модели — тримере NeKr2 (атом неона, слабо связанный с двумя атомами криптона). Используя современный реакционный микроскоп COLTRIMS на синхротронах BESSY II и PETRA III, они реконструировали геометрию молекулы в момент распада.
Оказалось, что атомы не замирают в исходной конфигурации, а совершают «блуждающее» движение, непрерывно меняя геометрию молекулы, что напрямую влияет на момент и механизм распада.
«Мы буквально можем наблюдать, как атомы движутся до того, как произойдёт распад. Это не просто электронный процесс — им напрямую и интуитивно управляет движение ядер», — говорит один из ведущих авторов Флориан Тринтер.
Распад происходит не из одной «предпочтительной» структуры. В разные моменты времени доминируют разные геометрии, что приводит к сильной зависимости скорости распада от конфигурации.
Понимание зависимости ETMD от структуры и движения молекул крайне важно для моделирования радиационных повреждений в воде и биологических средах, а также для интерпретации сверхбыстрых рентгеновских экспериментов.
0 комментариев