Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Ma Xinwen van het Institute of Modern Physics (IMP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een nieuwe moleculaire ionisatie-dissociatieroute waargenomen, veroorzaakt door interatomair coulombisch verval (ICD). Het onderzoek, gepubliceerd in Physical Review Letters , verifieert de theoretische voorspelling en heeft potentiële toepassingen bij de ontwikkeling van nieuwe radiotherapie.

ICD is een belangrijk energieoverdrachtsproces dat over het algemeen voorkomt in zwak gebonden systemen, zoals het van der Waals-cluster, het waterstofbrugcluster en de oplossing. Het is algemeen aanvaard dat door ICD geïnduceerde moleculaire fragmentatie plaatsvindt via een tweestapsproces, waarbij ICD de eerste stap is en dissociatieve elektronenhechting (DEA) de tweede stap.

Sommige theoretische berekeningen hebben onlangs echter een eenstapsmechanisme voorgesteld waarbij ICD direct de dissociatie van een molecuul veroorzaakt. Als dit mechanisme wordt gevalideerd, zal de traditionele kijk op ICD veranderen.

De onderzoekers van IMP voerden een experiment uit door een transversale reactiemicroscoop te gebruiken en de ArCH₄ te selecteren dimeer als prototypesysteem.

Naast de bekende ionisatieroutes geïnduceerd door ICD (kanaal A), een samenvallend eiland (kanaal B) dat de Ar ⁺ vertegenwoordigt /CH₃ ⁺ ionenpaar werd waargenomen, wat CH₄ aantoont ionisatiedissociatie veroorzaakt door ICD. De opbrengst van kanaal B is 1,7 keer hoger dan die van kanaal A, wat aangeeft dat het een hoog rendement heeft.

Via dit traject zal het mogelijk zijn een antenne-ontvangercomplex te construeren en de dwarsdoorsnede van de moleculaire ionisatiedissociatie met minstens één orde te verbeteren.

Deze studie biedt een nieuwe aanpak om covalente bindingen in DNA-moleculen direct te verbreken, waarbij de processen waarbij DEA betrokken is, worden omzeild.

Meer informatie: S. Yan et al, Moleculaire ionisatiedissociatie geïnduceerd door interatomair coulombisch verval in een ArCH4-elektronenbotsingssysteem, Physical Review Letters (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.253001

Journaalinformatie: Fysieke beoordelingsbrieven

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen