ΑΜΒΟΥΡΓΟ. Ενα γιγάντιο λέιζερ ακτίνων Χ που θα κατασκευαστεί στη Γερμανία με κοινή χρηματοδότηση του Βερολίνου και της Ευρωπαϊκής Ενωσης (ΕΕ) θα επιτρέψει στους επιστήμονες να δουν τη βασική δομή της ύλης, άτομο προς άτομο, ακόμη και να αποτυπώσουν στιγμιότυπα χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν σχεδόν ακαριαία.
Το Λέιζερ Ακτίνων Χ Ελεύθερων Ηλεκτρονίων (ΧFΕL) είναι ένας υπόγειος γραμμικός επιταχυντής ηλεκτρονίων, μήκους 4,3 χλμ., ο οποίος θα ξεκινήσει να κατασκευάζεται εντός του έτους στο εργαστήριο DΕSΥ (Deutsches ΕlektronenSynchrotron) έξω από το Αμβούργο. Το έργο αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί το 2013, με τη Γερμανία να καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του προϋπολογισμού των 986 εκατ. ευρώ.
Το λέιζερ αναμένεται να οδηγήσει σε σημαντικές ανακαλύψεις τη Βιολογία, τη Χημεία, τη Φυσική και τις Γεωεπιστήμες. «Θα είναι ένα βασικό εργαλείο έρευνας που απαιτείται,για παράδειγμα,στη φαρμακευτική βιομηχανία» δήλωσε στο ΒΒC ο καθηγητής Μάσιμο Αλταρέλι, επικεφαλής του προγράμματος.
Στο εσωτερικό της μηχανής, ηλεκτρόνια θα επιταχύνονται σχεδόν ως την ταχύτητα του φωτός και στη συνέχεια θα εξαναγκάζονται να αλλάξουν πορεία με τη βοήθεια ισχυρών μαγνητών, που ονομάζονται κυματογράφοι. Καθώς τα ηλεκτρόνια αλλάζουν πορεία, εκπέμπουν παλμούς ακτίνων Χ, οι οποίοι με τη σειρά τους επιδρούν στα ηλεκτρόνια και τους προσδίδουν συνοχή, ώστε να αυξηθεί ακόμη περισσότερο η ένταση της ακτινοβολίας. Οι παλμοί λέιζερ ακτίνων Χ βομβαρδίζουν τελικά τον στόχο για να αποκαλύψουν τη σύστασή του. Επειδή οι ακτίνες έχουν τις ιδιότητες του φωτός λέιζερ, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για την ολογραφική αποτύπωση μορίων όπως οι πρωτεΐνες.
Σήμερα για να προσδιορίσουν οι επιστήμονες την τρισδιάστατη δομή των πρωτεϊνών, εφαρμόζουν συνήθως κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, για την οποία πρέπει να έχουν πρώτα δημιουργηθεί κρύσταλλοι της υπό εξέταση πρωτεΐνης. Το ΧFΕL θα απλοποιήσει σημαντικά τη διαδικασία και θα επιτρέψει τη μελέτη βιομορίων τα οποία δεν κρυσταλλώνονται. Οι παλμοί ακτινοβολίας του ΧFΕL θα διαρκούν μόλις 100 femtosecond (10-15 δευτερόλεπτα). Αυτή είναι η χρονική κλίμακα των μοριακών κινήσεων, επιτρέποντας για πρώτη φορά την παρακολούθηση χημικών αντιδράσεων στάδιο προς στάδιο.
