當 X 射線撞擊物質時，電子被從原子中擊出，使原子處於不穩定狀態。處於不穩定狀態的物質在發射電子和變形的同時鬆弛到穩定狀態。
這樣的過程被稱為俄歇過程，由於它發生的時間極短，因此很難觀察到其細節。然而，這次，由東北大學、芬蘭特克大學、德國海德堡大學、法國巴黎圣克大學、京都大學、廣島大學、日本理化學研究所和日本同步輻射研究所組成的聯合研究小組成功捕捉到了數十飛秒內完成的超快反應（10飛秒為1/1） XNUMX日本 X 射線自由電子激光設施 SACLA 的 XNUMX”)”) 多原子分子。
在這項研究中，我們觀察了通過 X 射線照射碘原子取代甲烷分子中的兩個氫原子時發生的過程。 受到X射線照射的分子進入高能、不穩定狀態，並在釋放電子的同時鬆弛到低能、穩定狀態。最終，原子分裂，電離的原子飛出，但如果在弛豫過程中再照射另一束激光，則最終飛出的離子會發生變化。研究小組檢測了噴射的離子，並研究了根據激光照射時間發生的變化。他們發現弛豫過程中間狀態存在的時間大約是幾十飛秒。我們還發現，這種超快反應不僅涉及俄歇過程，還涉及原子間庫侖弛豫過程。
用X射線照射生物分子會導致分子被破壞，稱為輻射損傷，但其機制尚未闡明。如果這一結果能夠闡明放射損傷機制，則有望準確有效地進行放射治療。
