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原子不会静止不动：科学家在 X 射线损伤发生之前发现它们在漫游
研究人员发现了原子在 X 射线激发后释放低能电子之前如何在长达万亿分之一秒的时间内巧妙地重新排列自身。弗里茨哈伯研究所分子物理系的科学家与来自世界各地的合作者一起发现了原子在发射低能电子之前如何改变其排列[...]
来源:SciTech日报研究人员发现了原子在 X 射线激发后释放低能电子之前如何在长达万亿分之一秒的时间内巧妙地重新排列自身。
弗里茨哈伯研究所分子物理系的科学家与来自世界各地的合作者一起揭示了原子在 X 射线辐射引发的衰变过程中发射低能电子之前如何改变其排列。该团队首次能够详细解决这一过程的时间安排，为导致辐射损伤的机制提供新的见解。
辐射引起的衰变过程
当高能辐射（例如 X 射线）与物质相互作用时，会使原子和分子处于激发的不稳定状态。这些激发态通常会通过衰变过程而松弛，衰变过程会破坏化学键并破坏细胞所依赖的生物分子。由于初始撞击后可能会出现许多不同的衰变路线，因此确定具体步骤及其时间安排是理解辐射为何具有如此大的破坏性以及如何限制这种破坏的关键部分。
在这项研究中，研究小组专注于电子转移介导的衰变（ETMD），这是一种在辐射化学和生物损伤研究中特别重要的机制，因为它可以通过相邻原子之间的相互作用产生低能电子。在 ETMD 中，受辐射的原子通过从附近的伙伴处获取电子来弛豫，并且在该转移中释放的能量然后电离另一个邻居。换句话说，衰变是非局部的，多个原子共同承担稳定系统的负担。
使用精心选择的模型系统，该团队能够跟踪原子在这种不寻常的电子衰变发生之前如何移动和重组。他们的结果代表了迄今为止 ETMD 在真实空间和实时情况下最详细的视图。