Un equipo internacional de científicos ha abierto un nuevo camino para estudiar cómo responden los átomos a la radiación, rastreando el movimiento energético de los electrones cuando se proyectan rayos X sobre una muestra de agua líquida.

El experimento descrito en El número de esta semana de la revista ScienceRequirió “congelar” el movimiento de los átomos a los que estaban unidos los electrones, en una escala de sólo totosegundos. Un totosegundo es una quinta parte de una billonésima de segundo o, dicho de otra manera, una millonésima de una billonésima de segundo.

Las observaciones a escala de attosegundos pueden proporcionar a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo la exposición a la radiación afecta a los objetos y a las personas.

“¿Qué le sucede a un átomo cuando se expone a radiación ionizante, como los rayos X? Ver las primeras etapas de este proceso ha sido durante mucho tiempo una pieza faltante para comprender cómo la radiación afecta a la materia”. Xiao Song Liprofesor de química en la Universidad de Washington y miembro del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, Dijo en un comunicado de prensa de la Universidad de Washington.. “¡Esta nueva técnica nos muestra por primera vez la pieza que falta y abre la puerta para ver los pasos donde ocurre mucha química compleja e interesante!”

Li es el autor principal del artículo, que describe una técnica conocida como espectroscopia de absorción transitoria de rayos X o AX-ATAS. Esta técnica utiliza un solo pulso de rayos X para excitar los átomos, luego sigue con otro pulso para explorar cómo responden los átomos excitados.

Para su experimento, los investigadores bombardearon una fina capa de agua con pulsos de láser de rayos X en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC. Fuente de luz coherente Linac En California. El método AX-ATAS les permitió rastrear electrones activados por rayos X a medida que pasaban a un estado excitado, todo antes de que núcleos atómicos más grandes pudieran moverse y desenfocar la imagen.

“Ahora tenemos una herramienta que permite, en principio, seguir el movimiento de los electrones y ver las moléculas recién ionizadas a medida que se forman en tiempo real”, dice Linda Young, autora de otro gran estudio y profesora de la Universidad de Chicago. e investigador de la Universidad de Chicago. Miembro distinguido del Laboratorio Nacional Argonne, A Comunicado de prensa del PNNL.

Li y Young se encuentran entre los 26 autores del estudio publicado por la revista Science titulado “Bomba de attosegundos: espectroscopia de rayos X de agua líquida con sonda de attosegundos”. Los autores con sede en el estado de Washington incluyen a Li, así como a Carolyn Pierce (PNNL y Universidad Estatal de Washington) y Emily Nienhuis (PNNL), y Lixin Lu, una de las autoras principales del artículo, realizó la investigación para el estudio como estudiante de doctorado en la Universidad de Wisconsin y ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Stanford. Consulte nuestros boletines universidad Y PNL Para más detalles sobre el estudio.

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