Röntgenabsorptio ja fragmentaatio säteilyvaurioiden ensimmäisinä vaiheina vapaissa orgaanisissa molekyyleissä ja nanopartikkeleissa

Molekyylitasolla tapahtuvien säteilyvaurioiden ymmärrys on erittäin tärkeää säteilybiologiassa, molekyylifysiikassa ja ilmakehätieteissä. Väitöstyössä on tutkittu tyhjiöolosuhteissa säteilyvaurioiden alkuaskeleita vedettömissä kaasumaisissa molekyyleissä ja vettä sisältävissä nanohiukkasissa käyttäen synkrotronisäteilypohjaista elektroni-ionikoinsidenssispektroskopiaa ja röntgenabsorptiospektroskopiaa.

Elektroni-ionikoinsidenssispektroskopialla tutkittiin säteilyn aikaansaamaa hajoamista ja molekyylidynamiikkaa eristetyissä kaasumolekyyleissä. Tämän lisäksi tutkittiin, kuinka ensimmäisen ionisaatiotapahtuman paikka, molekyylin geometria ja molekyylin sisäinen kemiallinen ympäristö vaikuttavat näihin prosesseihin. Avobentsonimolekyylin sisäkuoren ionisaatio johtaa molekyylin hajoamiseen lukuisiksi eri hajoamistuotteiksi, ja hajoamistuotteiden saannin todettiin riippuvan vain vähän ionisoidusta sisäkuoresta. Orto-aminobentsoehapossa sisäkuoren ionisaation havaittiin tuottavan kahden vedyn siirtymisen vaativaa hydroniumionia ja tuoton havaittiin riippuvan funktionaalisten ryhmien keskinäisestä paikasta.

Röntgenabsorptiospektroskopiaa hyödynnettiin eri suhteellisissa ilmankosteuksissa valmistettujen nanohiukkasten tutkimuksessa. Näissä epäorgaanisissa ja saostetuissa orgaanisissa-epäorgaanisissa nanohiukkasissa veden havaittiin olevan nesteenkaltaisessa olomuodossa. Saostetuissa nanohiukkasissa nähtiin myös merkkejä orgaanisen biomolekyylin ja epäorgaanisen ja/tai veden välisestä vuorovaikutuksesta.