Ученые изучили механизм защиты от молекул разрушает влияние излучения
Учeным ужe извeстнo дoстaтoчнo дaвнo, чтo некоторые молекулы имеют встроенный механизм, который позволяет защитить целостность их структуры от вредного воздействия излучения. Например, когда молекула ДНК влияет уф-света, может развеять избыток полученной энергии, «изгнания» из себя ядро атома водорода, протон. Это, в свою очередь, позволяет держать в целостности и безопасности химических связей между всех других атомов молекулы.
Для того, чтобы вскрыть все детали этого процесса, исследователи использовали сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, вырабатываемые источником Linac Coherent Light Source (LCLS) Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC. Для «поражения» молекул вещества 2-тиопиридона (2-thiopyridone), имеют относительно простое строение, используется дополнительный свет лазера. А все приходит с молекулами преобразования полностью соответствуют процессам, которые происходят в молекулах ДНК под воздействием высокоэнергетических фотонов света. Импульсы того же рентгеновского излучения, длившиеся несколько фемтосекундного, позволило ученым зафиксировать все этапы работы защитного механизма молекул.
Этот случай является первым в истории науки, когда для отслеживания молекулярных изменений использован так называемый метод резонансного неэластичного рассеивания рентгена (resonant inelastic X-ray scattering, RIXS). Этот метод позволил ученым увидеть протоны, которые с очень большой скоростью выбрасываются из молекул, как мяч после удара по нему ногой футболиста.
Эффект резонанса, возникающий в соответствии параметров рентгеновского импульса и энергии фотона воздействующего на молекулу света, служит своего рода усилителем сигнала, в котором содержится информация о процессах, в которых участвует атом азота в молекуле, и играет ключевую роль в работе системы защиты молекул от излучения.
Собранные учеными данные указывают на то, что свет от внешних лазеров приводит только к разрыву водородных связей защитных атома азота. Дополнительные же исследования показали, что сверхбыстрые импульсы рентгеновского излучения не влияет на эти процессы никакого влияния. Все это было доказательство работы нового научно-исследовательского методов, которые в ближайшее время будут использоваться учеными для изучения более сложных молекул и для получения информации о фотохимических реакциях различного типа.