ความลึกลับอายุ 40 ปีที่ว่าทำไมนิวเคลียสของปรอทจึงเปลี่ยนรูปร่างได้อย่างมากได้รับการแก้ไขโดยการรวมข้อมูลจากการทดลองที่ทำที่ ตัวแยกไอโซโทป ISOLDEที่ CERN กับการคำนวณซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทำในญี่ปุ่น การกำจัดโปรตอนหรือนิวตรอนเพียงตัวเดียวออกจากนิวเคลียสของอะตอมในบางครั้งสามารถเปลี่ยนแปลงโปรตอนหรือนิวตรอนจากนิวเคลียสของอะตอม
เป็นทรงกลมโปรเลตที่คล้ายกับลูกรักบี้ได้
แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้ยาก แต่ก็เปิดโอกาสให้นักฟิสิกส์ได้ศึกษาว่าการเปลี่ยนแปลงของจำนวนนิวตรอนและโปรตอนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างในนิวเคลียสอย่างไร ไอโซโทปของปรอทเป็นตัวอย่างหนึ่งที่มีหรือไม่มีนิวตรอนเพียงตัวเดียวส่งผลกระทบต่อรูปร่างของนิวเคลียร์เป็นอย่างมาก กว่า 40 ปีที่แล้ว ในการทดลองครั้งแรกที่ ISOLDE นักฟิสิกส์ค้นพบว่าไอโซโทปปรอทที่มีนิวตรอน 101, 103 และ 105 นิวตรอนมีรูปร่างเป็นทรงกลมอย่างมาก ในขณะที่ไอโซโทปอื่นๆ ส่วนใหญ่ในช่วงนิวตรอน 96-136 นั้นเป็นทรงกลม
สาเหตุที่ทำให้เกิดเหตุการณ์นี้ยังคงไม่ชัดเจนมานานหลายทศวรรษแล้ว เนื่องจากเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างและศึกษาไอโซโทป ข้อจำกัดของกำลังประมวลผลที่มีอยู่ยังหมายความว่านักทฤษฎีพยายามคำนวณคุณสมบัติของนิวเคลียสเหล่านี้
เลเซอร์ไอออไนซ์ตอนนี้ นักวิจัยของ ISOLDE ได้ศึกษาไอโซโทปของปรอทที่มีนิวตรอนมากถึง 181 นิวตรอน เพื่อให้เข้าใจมากขึ้นว่าทำไมการขยับรูปร่างจึงเกิดขึ้น การใช้เลเซอร์ไอออไนซ์สเปกโทรสโกปี แมสสเปกโตรเมทรี และเทคนิคนิวเคลียร์สเปกโทรสโกปี พวกเขาพบว่าจุดที่การเพิ่มนิวตรอนพิเศษไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างมาก
ฟิสิกส์นิวเคลียร์กลายเป็นรูปลูกแพร์
นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในญี่ปุ่นใช้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เหล่านี้ในการเปลี่ยนรูปร่าง ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในการคำนวณแบบจำลองเปลือกนิวเคลียร์แบบเข้มข้นซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ การคำนวณชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนรูปร่างเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นของโปรตอนสี่ตัวให้มีพลังงานสูงกว่าที่เคยพิจารณาในการศึกษาก่อนหน้านี้ โปรตอนทั้งสี่รวมกับแปดนิวตรอนเพื่อสร้างรูปร่างรักบี้บอล ซึ่งเป็นสถานะพลังงานต่ำสุดสำหรับไอโซโทปที่มี 101, 103 และ 105 นิวตรอน
Bruce Marsh จาก CERN หัวหน้าผู้เขียนหลักของ CERN กล่าวว่า “ตอนนี้ด้วยการพัฒนาใหม่ของแหล่งกำเนิดไอออนไนซ์ด้วยเรโซแนนซ์ไอออไนเซชันของ ISOLDE และการร่วมมือกับทีม ISOLDE อื่นๆ ทำให้เราสามารถตรวจสอบโครงสร้างนิวเคลียร์ของไอโซโทปเหล่านี้ได้ บทความในNature Physicsที่อธิบายงาน
“จากนั้นเราทดสอบยานี้เพื่อดูประสิทธิภาพในการเสริมรังสีบำบัดในเนื้องอกเหล่านี้” เดนโกะกล่าว “หากเราให้ยาก่อนและฉายรังสีในอีก 30 นาทีต่อมา เราจะเห็นผลของการแผ่รังสีที่เพิ่มขึ้น หากเราให้ยาหลังการฉายรังสี จะไม่มีผลใดๆ บ่งชี้ว่ายาทำบางสิ่งกับเนื้องอกเพื่อให้เกิดความไวมากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดภาวะขาดออกซิเจน”
ผลของยาที่มีการฉายรังสีทำให้เกิดผล
กระทบของการฉายรังสีเพียงอย่างเดียวประมาณสองเท่า โดยใช้การทดสอบการงอกใหม่ของเนื้องอกแบบมาตรฐาน “เราใช้พันธุกรรมเพื่อตรวจสอบว่ายานี้มีผลกับไมโตคอนเดรียซึ่งเป็นสิ่งสำคัญจริงๆ” เดนโกกล่าวเสริม “เรายังสร้างอนุพันธ์ของปาปาเวอรีนที่ขจัดกิจกรรมเก่าของมันออกไป และรักษากิจกรรมของไมโตคอนเดรียไว้ โมเลกุลใหม่เหล่านี้ไวต่อรังสีเช่นปาปาเวอรีน แต่อาจมีผลข้างเคียงน้อยกว่า”
ยาที่ได้รับอนุมัติจากข้อมูลของ Denko วิธีการใหม่นี้อาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากในพื้นที่เนื้องอกหลายแห่ง ปริมาณรังสีที่สามารถส่งได้มีจำกัด เนื่องจากมีความเสี่ยงที่จะเป็นพิษในอวัยวะปกติที่อยู่ใกล้เคียง“สิ่งที่เรากำลังทำอยู่คือการเพิ่มขนาดยาที่มีประสิทธิภาพทางชีวภาพให้กับเนื้องอกโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดยาไปยังเนื้อเยื่อปกติที่เติมออกซิเจนอย่างดี ในทางทฤษฎีควรเพิ่มการฆ่าเซลล์เนื้องอกและลดโอกาสที่เนื้องอกจะกลับเป็นซ้ำ” เขาอธิบาย
เนื่องจาก papaverine เป็นยาที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA Denko รายงานว่าสามารถ “ย้ายไปสู่การทดลองทางคลินิกของมนุษย์ได้อย่างรวดเร็ว” และเผยให้เห็นว่าเขาและทีมของเขาเพิ่งได้รับเงินทุนเพื่อทดสอบความปลอดภัยในการเพิ่มยาในการฉายรังสี การรักษามะเร็งปอด แม้ว่าการฉายรังสีจะมีประสิทธิภาพสูงในการรักษามะเร็งปอดบางชนิด แต่ความจริงที่ว่าเนื้องอกบางชนิดอยู่ใกล้กับอวัยวะหรือหลอดเลือดที่สำคัญอื่น ๆ หมายความว่าไม่สามารถทนต่อปริมาณรังสีทั้งหมดได้
“เนื้องอกเหล่านี้ได้รับปริมาณรังสีที่ต่ำกว่า และส่วนของเนื้องอกที่ควบคุมก็ลดลง เราคิดว่าการเพิ่มสารไวแสงในประชากรผู้ป่วยรายนี้จะให้ประโยชน์อย่างมาก” เดนโกะกล่าว
ก้าวไปข้างหน้า Denko คาดการณ์ว่าความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอยู่ในการระบุทางคลินิกของผู้ป่วยที่มีเนื้องอกที่ขาดออกซิเจนมาก – และด้วยเหตุนี้จึงเป็นเนื้องอกที่ดื้อต่อรังสีซึ่งน่าจะได้รับประโยชน์สูงสุดจากการเพิ่มปาปาเวอรีน
“เพื่อพยายามระบุผู้ป่วยดังกล่าว เราได้รวมสองกลยุทธ์ในการทดลองทางคลินิกที่กำลังจะเกิดขึ้น: การถ่ายภาพด้วย MRI ของเนื้องอกในระดับออกซิเจนในเลือด (BOLD) และการระบุ microRNAs จากซีรัมของผู้ป่วยที่อาจบ่งบอกถึงเนื้องอกที่ขาดออกซิเจน” เขา เพิ่ม
ได้เปิดตัวเครื่องมือที่สามารถทำการวัดแสงจำนวนเล็กน้อยที่สะท้อนด้วยวัสดุที่มืดมาก เช่น อุกกาบาตและ Vantablack ด้วยสเปกโตรสโกปี เครื่องมือนี้ทำงานในช่วงความยาวคลื่น อุณหภูมิ และมุมตกกระทบ และสามารถให้ข้อมูลใหม่ที่สำคัญเกี่ยวกับวัตถุระหว่างดาวเคราะห์ได้
สเปกโทรสโกปีสะท้อนแสงเป็นเทคนิคที่มีประโยชน์ในการศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างของอุกกาบาต ตัวอย่างถูกส่องสว่างด้วยลำแสงแคบที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรด และวิเคราะห์สเปกตรัมของแสงสะท้อนเพื่อหาเส้นดูดกลืนที่เผยให้เห็นองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุ
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >> ป๊อกเด้งออนไลน์
