Գիտնականներն ստացել են մեկ ատոմի առաջին ռենտգենյան պատկերը. ի՞նչ տեսք ունի այն

Օհայոյի համալսարանի ֆիզիկոսներին հաջողվել է մեկ ատոմի առաջին ռենտգենյան լուսանկարն անել՝ այն առանձնացնելով շուրջը գտնվող հարյուր հազարավոր մյուս ատոմներից: Այս բացահայտումը կօգնի ավելի լավ հասկանալ ատոմների քիմիական հատկությունները։

Հետազոտության շրջանակում, որի արդյունքները հրապարակվել են  Nature ամսագրում, Չինաստանից, ԱՄՆ-ից և Ֆրանսիայից քիմիկոսները կարողացել են լուսանկարել երկաթի և տերբիումի առանձին ատոմներ:

Արդեն բավական երկար ժամանակ է, ինչ գիտնականները կարողանում են առանձին ատոմների պատկերներ ստանալ՝ էլեկտրոնա-ուժային մանրադիտակի օգնությամբ. հատուկ մանրադիտակները նմուշը սկանավորում են զոնդով, իսկ գիտնականները գնահատում են զոնդից գեներացվող հոսանքը և դրա բնութագրերի հիման վրա վերստեղծում ատոմի պատկերը:

Այնուամենայնիվ, մինչ այժմ գիտնականները չեն կարողացել ճանաչել ատոմներում առանձին քիմիական տարրեր, և առավել ևս՝ իմանալ դրանց քիմիական գործունեության մասին։ Նոր մեթոդը, սակայն, թույլ է տալիս ոչ միայն պարզել, թե որ տարրի ատոմն է հայտնաբերվել, այլ նաև տեղեկություններ է տալիս այլ տարրերի հետ դրա փոխազդեցության և այն մասին, թե որքան ուժեղ է այդ փոխազդեցությունը։

Ժամանակակից գիտության մեջ ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիոն անալիզը որոշում է նյութերի քիմիական հատկությունները՝ ուսումնասիրելով նմուշում առնվազն 10,000 ատոմ։ Այժմ գիտնականներին հաջողվել է երկաթի և տերբիումի առանձին ատոմներից ազդանշաններ հայտնաբերել երկաթի իոններով և տերբիումի կատիոններով նմուշներում: Ավելին, գիտնականներին հաջողվել է ազդանշանից տեղեկություն ստանալ ատոմներից յուրաքանչյուրի քիմիական ակտիվության աստիճանի և շրջապատող այլ նյութերի ատոմների հետ դրանց փոխազդեցության աստիճանի մասին։

«Մենք կարողացանք նաև որոշել առանձին ատոմների քիմիական վիճակները: Համեմատելով դրանց վիճակները տարբեր մոլեկուլային կոմպլեքսներում՝ մենք ցույց ենք տվել, որ տերբիումը, որը Երկրի վրա հանդիպող հազվագյուտ մետաղ է, մնում է համեմատաբար մեկուսացված, մինչդեռ երկաթը նկատելիորեն փոխազդում է իր միջավայրի հետ»,- գրել են հեղինակները:

Ձախ կողմում պատկերված է երկաթի մեկ ատոմ ունեցող մոլեկուլ, իսկ աջ կողմում՝ դետեկտորի միջով անցնող կորը, որը հայտնաբերում է երկաթը և դրա քիմիական ակտիվությունը։