На февральской естественнонаучной программе о том, зачем нужна масс-спектрометрия и как измеряют массу веществ, школьникам рассказал член-корреспондент РАН, профессор Евгений Николаев.
Если отойти от определения понятия масс-спектрометрии из учебников, простыми словами можно сказать, что это «взвешивание» молекул, находящихся в исследуемом веществе.
Зародившаяся в конце XIX века масс-спектрометрия в первой половине XX веке помогла разобраться, как устроен наш мир на атомном уровне, из каких атомов и их изотопов он состоит. В середине XX века на огромном масс-спектрометре, который назывался «калютрон», был получен 235 уран в достаточном количестве чтобы создать атомную бомбу (Хиросима).
В начале 30-ых годов с помощью масс-спектрометра была доказана эквивалентность массы энергии, которую постулировал Эйнштейн.
Важную роль масс-спектрометрия сыграла в исследовании космоса. Например, в 1976 году на Марс отправили два масс-спектрометра. До этого исследования считалось что на Марсе нет азота, только СО2, а оказалось, что азот на этой планете существует и даже в относительно большом количестве.
В эру химической масс-спектроскопии, которая началась где-то в 1940 году, были выпущены промышленные масс-спектрометры для анализа нефти и органических молекул. Это сыграло огромную роль в химии, в понимании природы химической связи, в определении структуры сложных органических молекул. Современные методы позволяют увидеть и идентифицировать в нефти более 100 тысяч соединений за один анализ.
В конце 70-ых масс-спектрометрия бурно вошла в биологию и медицину. И сегодня, когда геном расшифрован и встает вопрос о том, сколько белков в организме, и как они модифицированы химически, масс-спектрометрия помогает детально рассмотреть и охарактеризовать эти молекулярные машины нашего организма.
Сейчас биохимические и биомедицинские применения масс-спектрометрии являются одной из наиболее бурно развивающаяся областей. Масс-спектрометрия находит применение в нескольких десятках сфер: фармацевтика, пищевая промышленность, нефтедобыча, нефтепераработка и нефтехимия, контроль окружающей среды, медицина и токсикология, криминалистика, допинговый контроль, геология, гидрология, минералогия, археология, ядерная промышленность и энергетика, металлургия косметика и парфюмерия.
