Первый в истории атомный фильм раскрывает скрытый драйвер радиационного повреждения
Ученые впервые сняли «блуждание» атомов перед их распадом под действием излучения, что меняет понимание механизмов радиационного повреждения биологических систем
Короткое резюме
Исследователи впервые визуализировали движение атомов непосредственно перед радиационно-индуцированным распадом, создав «атомный фильм». Наблюдения показали, что атомы не остаются неподвижными, а активно перемещаются и перестраиваются, что напрямую влияет на время и механизм распада. Это открытие указывает на центральную роль структурной динамики в процессах радиационного повреждения.
Ученые изучили процесс опосредованного переносом электрона распада (ETMD) в моделированной системе из атомов неона и криптона. Используя реакционный микроскоп COLTRIMS на синхротронах BESSY II и PETRA III, они отследили эволюцию системы в течение пикосекунды до распада. Сопоставление экспериментальных данных с теоретическим моделированием выявило, что атомы демонстрируют «блуждающее» движение, постоянно меняя конфигурацию, что и определяет вероятность и эффективность электронного распада.
Полученные результаты имеют ключевое значение для понимания того, как радиация повреждает биологические ткани на атомном уровне. Поскольку ETMD генерирует низкоэнергетические электроны, способные вызывать химические повреждения в жидкостях, знание о зависимости этого процесса от атомной динамики позволит улучшить модели радиационного воздействия. Это открывает путь к разработке более эффективных защитных стратегий и созданию прецизионных методов для изучения ультрабыстрых процессов в слабосвязанных системах.
Динамика атомов управляет распадом
Распад ETMD определяется не статической структурой, а «блуждающим» движением атомов, которое меняет геометрию системы и эффективность переноса электрона
Прямая визуализация атомного движения
Ученые создали «фильм» в реальном времени, показывающий перестройку атомов в течение пикосекунды до распада, что стало возможным благодаря комбинации реакционного микроскопа COLTRIMS и теоретического моделирования
ETMD — ключевой механизм радиационного повреждения
Этот процесс важен, так как генерирует высокореактивные частицы (низкоэнергетические электроны) в воде, что является основным фактором повреждения биологических систем ионизирующим излучением
Фундамент для моделирования сложных систем
Исследование на простой трехатомной системе (NeKr2) устанавливает точный эталон для расширения понимания ETMD на жидкости, сольватированные ионы и биологические среды
Текст сгенерирован с использованием ИИ
