تصوير إلكترونات التكافؤ لأول مرة

 تمكن فريق بحثي من جامعة ناغويا في اليابان من تحقيق إنجاز رائد عبر مراقبة توزيع الإلكترونات في الغلاف الخارجي للذرة، والمعروفة بإلكترونات التكافؤ، وتلعب هذه الإلكترونات دورًا أساسيًا في تحديد كيفية تفاعل الذرات مع بعضها البعض، وقد  أظهرت الدراسة تعقيدًا كبيرًا في سلوك الإلكترونات داخل الذرات، حيث تشكل مدارات تعتمد على القرب من النواة،و تعمل إلكترونات الأغلفة الداخلية على استقرار بنية الذرة ولا تتدخل في التفاعلات الكيميائية، على عكس إلكترونات التكافؤ التي تحدد خصائص المادة وتساهم في تشكيل الروابط الكيميائية، وعلى مدى العقود الماضية، كان عزل إلكترونات التكافؤ أمرًا صعبًا للغاية.

تمكن الباحثون باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية بالسنكروترون من قياس كثافة إلكترونات التكافؤ بشكل منفصل،وقد  سمح هذا لهم بدراسة هذه الإلكترونات بوضوح دون تداخل مع الإلكترونات الأخرى داخل الغلاف. السنكروترون هو جهاز يستخدم لتسريع الجسيمات المشحونة إلى سرعات تقارب سرعة الضوء باستخدام مجالات كهربائية ومغناطيسية، وخلال هذه العملية تنبعث أشعة كهرومغناطيسية تُعرف بإشعاع السنكروترون. نتائج تعارض مفاهيم السحابة الإلكترونية أشار "هيروشي ساوا" المؤلف الرئيسي للدراسة، إلى سهولة تنفيذ الطريقة ودهشته من النتائج غير المتوقعة التي تخالف المفاهيم السابقة حول توزيع الإلكترونات حول نواة الذرة . أوضحت النتائج أن السحابة الإلكترونية ليست متصلة كما كان يُعتقد بل هي مجزأة ومنفصلة، مما يمثل اكتشافًا ثوريًا في مجال علوم الذرة.