Рубрики Учeным ужe извeстнo дoвoльнo дaвнo, чтo нeкoтoрыe мoлeкулы имeют встрoeнный мexaнизм, кoтoрый пoзвoляeт зaщитить цeлoстнoсть их структуры от вредного воздействия радиации. Например, когда молекулы ДНК, пострадавших от ультрафиолетового излучения, она может рассеивать излишки полученной энергии, «изгнав» из ядро атома водорода, протон. Это, в свою очередь, позволяет сохранить в целостности химические связи между всеми остальными атомами молекулы.
Для того, чтобы открыть все тонкости этого процесса, исследователи использовали сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, продукты источника Linac Coherent Light Source (LCLS) Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC. Для «поражения» молекул вещества 2-тиопиридона (2-thiopyridone), с относительно простым здание, был использован дополнительный свет лазера. И все происходившие с молекулами преобразования полностью соответствуют процессы, происходящие в молекулах ДНК под воздействием высокоэнергетических фотонов света. Импульсы, как рентген, длившиеся несколько фемтосекунд, позволили ученым зафиксировать все этапы работы защитного механизма молекул.
Это первый случай в истории науки, когда для отслеживания молекулярных изменений, был использован так называемый метод резонанса неэластичного рассеивания рентгена (resonant неупругого рентгеновского рассеяния, RIXS). Этот метод позволил ученым увидеть протоны, которые с очень большой скоростью выбрасываются из молекул, так же, как мяч после удара по нему ногой футболиста.
Эффект резонанса, который возникает при соблюдении параметров импульсов рентгеновского излучения и энергия фотонов воздействующего на молекулу света, служит своего рода усилитель сигнала, который выражает информацию о процессах, в которых участвует атом азота в молекулы, которые играют ключевую роль в функционировании системы защиты молекул от радиации.
Собранные учеными данные, указал на то, что свет от лазера приводит только к разрыву водородных связей, защита атомов азота. Дополнительные же исследования показали, что сверхбыстрые импульсы, рентгеновские лучи не оказывают на эти процессы никакого влияния. Все это подается как доказательство работоспособности нового метода исследования, который в ближайшее время будет использоваться учеными для изучения более сложных молекул, и для того, чтобы получить информацию о фотохимических реакциях различных типов.