Учeныe ужe извeстнo дaвнo, чтo нeкoтoрыe мoлeкулы имeют встрoeнный мexaнизм, кoтoрый пoзвoляeт зaщитить цeлoстнoсть иx структуры от воздействия радиации. Например, когда молекулы ДНК под влиянием ультрафиолетового света может рассеять избыток полученной энергии, «исключение» из себя ядро атома водорода, протон. Это, в свою очередь, позволяет сохранить целостность и безопасность химические связи среди всех других атомов молекулы.
Для того, чтобы раскрыть все детали этого процесса, исследователи использовали сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, вырабатываемые источником Linac Coherent Light Source (LCLS) и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC. Для «поражения» молекул вещества 2-тиопиридона (2-thiopyridone), имеют относительно простую структуру, был использован дополнительный свет лазера. И все это произошло с молекулами преобразования полностью соответствуют процессы, что происходит в молекулы ДНК под воздействием высокоэнергетических фотонов света. Импульсы же рентгеновского излучения, длившиеся несколько фемтосекунд, позволили ученым определить все стадии работы механизма защиты молекулы.
Этот случай является первым в истории науки, когда для отслеживания молекулярных изменений используется так называемый метод шкалы упругое рассеяние рентгеновского снимка (resonant inelastic X-ray scattering, RIXS). Этот метод позволил ученым увидеть протоны, которые с очень большой скоростью более молекулы, как мяч после удара в ногу футболиста.
Эффект реверберации, которые возникают в соответствии с параметрами импульсов и энергии фотона воздействующего на частицу света, служит своего рода усилителем сигнала, в котором заключена информация о процессах, в которых участвует атом азота в молекуле, которая играет ключевую роль в работе системы защиты молекулы от радиации.
Собранные учеными данные указали на то, что свет от внешнего лазера только приводит к разрыву водородных связей защитных азотных человек. Кроме того тот же опрос показал, что сверхбыстрые импульсы пучка не имеют эти процессы никакого влияния. Это было подтверждение работоспособности нового исследовательского метода, который в ближайшем времени будет использоваться учеными для изучения более сложных молекул и для получения дополнительной информации о фотохимических реакций различных типов.
