美国国家加速器实验室 水的电离会产生羟基自由基，这是一种非常强的氧化剂，会损害活的生物体
利用LCLS，一个小组用超快x射线激光脉冲(蓝色箭头)击中了这个短命的自由基，激发了它的一个电子(红点)
当电子回落到原始状态时，它释放出一束带有自由基独特化学指纹的x光(紫色)
学分:南大/南加州大学 自由基——带有不成对电子的原子和分子——会对身体造成严重破坏
他们就像被抛弃的情人，注定要四处游荡寻找另一个电子，留下破碎的细胞、蛋白质和脱氧核糖核酸
羟基自由基是最具化学侵蚀性的自由基，只能存活数万亿分之一秒
它们是在细胞中最丰富的分子水受到辐射时形成的，辐射导致水失去一个电子
在以前的研究中，由美国能源部阿尔贡国家实验室的科学家琳达·杨领导的团队观察到了这些自由基的超快诞生，这一过程在阳光引发的生物破坏、环境修复、核工程和太空旅行等领域具有重要意义
现在，她的团队，包括美国能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员，已经梳理出羟基的独特化学指纹，这将有助于科学家跟踪它在复杂生物环境中引发的化学反应
他们在六月的《物理评论快报》上发表了他们的结果
在SLAC的直线加速器相干光源(LCLS)自由电子激光器中，科学家们用持续时间仅为百万分之一秒的x光脉冲探测了寿命极短的羟基自由基
他们用x光照射一股激光离子水，x光具有精确的能量来激发自由基深处的电子，因此它们跳到一个特定的更高轨道上
当电子回到它们原来的轨道时，其中一小部分会发出带有自由基独特特征或光谱的x光
该团队使用新的理论工具来精确计算这些x光光谱，并破译其中包含的信息
接下来，该团队将调查电离辐射以更高的时间分辨率分裂水的最初时刻会发生什么，以了解更多关于这一过程的信息
接下来，他们希望研究碱性环境中的类似过程，这些过程在根本上和紧迫的应用(如核废料修复)中都很有意义，这需要了解不断受到辐射轰击的储罐中发生的复杂化学反应
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