Röntgenkristallograafia

Röntgenkristallograafia on teaduslik meetod, mida kasutatakse aatomite ja molekulide kolmemõõtmelise struktuuri kindlaksmääramiseks tahketes ainetes, eriti kristallides. See meetod põhineb röntgenikiirte difraktsioonil, kus röntgenikiired hajuvad kristallivõres olevatelt elektronidelt. Difraktsioonimuster, mis tekib, kui röntgenikiired läbivad või peegelduvad kristallilt, sisaldab teavet kristalli aatomite paigutuse kohta.

Protsessi käigus suunatakse röntgenikiired kristallile. Kui kiired kohtuvad kristalli aatomitega, hajuvad need eri suundades. See hajumine ei ole juhuslik, vaid järgib kindlaid nurki ja intensiivsusi, mis on määratud kristalli struktuuriga. Difrakteerunud kiired registreeritakse detektoriga, luues difraktsioonimustri.

Difraktsioonimustri analüüsi abil saab teadlased arvutada elektronide tiheduse jaotuse kristallis. Sellest jaotusest omakorda saab tuletada aatomite täpse asukoha ja sidemete pikkused ning nurgad. Need andmed võimaldavad ehitada molekulide või materjalide täpseid 3D mudeleid.

Röntgenkristallograafiat kasutatakse laialdaselt mitmetes teadusvaldkondades, sealhulgas keemias, bioloogias, füüsikas, materjaliteaduses ja arstiteaduses. See on olnud fundamentaalne paljude bioloogiliste molekulide, nagu DNA ja valgud, struktuuri väljaselgitamisel, samuti uute materjalide ja ravimite väljatöötamisel. Meetod nõuab hästi formeerunud kristalle, et saada selge difraktsioonimuster.