صورة بالأشعة السينية للذرة
كشفت دراسة جديدة قادها علماء في مختبر أرغون الوطني وجامعة أوهايو وجامعة إلينوي-شيكاغو عن صورة مروعة لخصائص ذرة واحدة ، باستخدام تقنية الأشعة السينية فقط ، كما جاء في بيان صحفي للجامعة. .
منذ اكتشاف الأشعة السينية في أواخر القرن التاسع عشر ، أصبحت أداة أساسية في العديد من المجالات. إن قدرتها على اختراق المادة تجعلها مفيدة جدًا للتصوير في الطب وأبحاث المواد وعلم الآثار والفيزياء الفلكية. الأشعة السينية هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي عالي الطاقة وقصير الموجة.
ومع ذلك ، تعتمد تقنيات الكشف بالأشعة السينية التقليدية على تفاعل الأشعة السينية مع العديد من الذرات في عينة لتوليد إشارة يمكن اكتشافها. وذلك لأن الإشارة التي تنتجها ذرة واحدة ضعيفة ويصعب تمييزها عن ضوضاء الخلفية.
كان المعيار السابق لأصغر كمية يمكن تصويرها بالأشعة السينية هو 10000 ذرة ، وهذه النتيجة ثورية بالمقارنة. يمكن أن يحدث ثورة في الطريقة التي يكتشف بها العلماء والباحثون المواد.
كيفية عمل أشعة سينية على الذرة
اختار الفريق ذرة واحدة من الحديد وأخرى من التيربيوم لأخذ صورة شعاعية بذرة واحدة.
تم تعديل أجهزة الكشف بالأشعة السينية التقليدية باستخدام طرف معدني حاد ، بالاشتراك مع مجهر نفق المسح بالأشعة السينية السنكروترون (SX-STEM) ، والذي يستخدم بشكل أساسي في التصوير النانوي وتوصيف المواد ، للكشف عن الإلكترونات التي تثيرها الأشعة السينية للفرد ذرات.
ببساطة ، تسمح SX-STM للعلماء باستخدام الأشعة السينية لرؤية العناصر داخل المادة وفهم تركيبتها الكيميائية. يحدث هذا عن طريق إثارة (أو تنشيط) الإلكترونات في نواة الذرة. عندما تمتص هذه الإلكترونات الأشعة السينية وتصبح متحمسة ، فإنها تنتج بصمة فريدة من نوعها. تساعد البصمة ، التي تسمى طيف الامتصاص ، العلماء على تحديد نوع العناصر الموجودة في المادة قيد الدراسة.
وجد الفريق أن أطياف امتصاص الأشعة السينية كشفت عن بصمات أصابع فريدة تتوافق مع ذرات الحديد والتيربيوم.
توصيف الحالات الكيميائية للذرات
استخدم الفريق أيضًا الرنين النفقي للأشعة السينية (X-ERT) لتوصيف الحالات الكيميائية للذرات. وجدوا أن X-ERT لذرة الحديد كان مهيمنًا ، وكشفوا عن معلومات حول تفاعل الذرة وتفاعلاتها.
ومن المثير للاهتمام أن الباحثين لاحظوا أنه لا يمكن اكتشاف إشارة الأشعة السينية إلا عندما يتم وضع الطرف المحدد على مقربة من الذرة. أكد هذا أن الاكتشاف كان موضعيًا للغاية وركز على الذرة محل الاهتمام ، مما يسمح بالتوصيف التفصيلي والتحليل لخصائص الذرة وسلوكها.
"تربط هذه النتيجة الأشعة السينية السنكروترونية بعملية النفق الكمومي لاكتشاف توقيع الأشعة السينية لذرة واحدة وتفتح العديد من اتجاهات البحث المثيرة للاهتمام ، بما في ذلك البحث في خصائص الكم والدوران (المغناطيسية) لذرة واحدة باستخدام السنكروترون X قال البروفيسور سو واي هلا ، الباحث الرئيسي ، في بيان صحفي.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا ، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بنشر مقالات جديدة من السيناريوهات الاقتصادية.
تقدم مقال علمي مذهل: لأول مرة تم صنع أشعة سينية بذرة واحدة من Scenari Economici .