Las propiedades de la solución pueden afectar fuertemente a los daños fotoquímicos/radiacionales inducidos por rayos...

Área de la Ciencia:

• Química Física
• Química de la radiación
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La fotoquímica inducida por rayos X suave (SXIP) es un campo en desarrollo con aplicaciones en ciencias de los materiales y biología de la radiación.
• Comprender la influencia de la composición de la solución en SXIP es crucial para controlar las reacciones fotoquímicas.
• Los radicales hidroxilo son especies reactivas clave producidas en la radiólisis del agua y la fotoquímica.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de los iones sodio (Na+) y magnesio (Mg2+) en la producción de radicales hidroxilo durante el SXIP.
• Para aclarar el mecanismo detrás del efecto de sal observado en SXIP.
• Para comparar los efectos de la sal SXIP con los observados en la irradiación de rayos gamma.

Principales métodos:

• Irradiación de soluciones de benzoato con rayos X suaves (1,0-1,4 keV) desde la línea de luz METROLOGIE en SOLEIL.
• Se utilizó el benzoato como sonda profluorescente para cuantificar el rendimiento de los radicales hidroxilo.
• Empleó espectroscopia de fotoelectrones, dinámica molecular y simulaciones cinéticas de Monte Carlo para estudios mecanicistas.

Principales resultados:

• Se encontró que los rendimientos de producción de radicales hidroxilo eran significativamente más bajos en soluciones de 1 M de sales de sodio o magnesio en comparación con soluciones puras de benzoato.
• Este efecto de la sal se observó tanto por debajo como por encima de los bordes K de los iones añadidos.
• El efecto de la sal observado en SXIP no se replicó cuando se utilizó la irradiación de rayos gamma de cesio.

Conclusiones:

• La presencia de iones Na+ y Mg2+ modifica la química dentro de las pistas de Auger y fotoelectrones generadas durante SXIP.
• Esta modificación conduce a una supresión de la formación de radicales hidroxilo.
• Los hallazgos ponen de relieve la naturaleza distinta de SXIP en comparación con la radiólisis de rayos gamma con respecto a los efectos iónicos.