Mass Spectrometry and drug testing

مطياف الكتلة في وكالة الفضاء ناسا المستخدم لدراسة تلوث الهواء في منطقة القطب الشمالي

لعبت الكيمياء التحليلية من خلال مطياف الكتلة دورا أساسيا في دوري كرة القدم الأمريكية البيسبول كيف ذلك؟ حيث استخدم مطياف الكتلة في معرفة اللاعبين الذين كانوا يتعاطون منشط السترويد الذي يتسبب في زيادة القدرة العضلية بطريقة غير قانونية. مما تسبب لكثير من اللاعبين فضيحة رياضية أخرجتهم من الفريق. عادة ما يتم فحص اللاعبين الرياضيين المشاركين في البطولات العالمية للتأكد من عدم تناولهم للمنشطات التي تحقن في الجسم أو تبلع بواسطة الفم وذلك عن طريق تحليل عينة من البول في جهاز يتكون من ثلاثة أجهزة متصلة مع بعضها البعض تشبه أجهزة ماكينات تصوير المستندات، يقوم الكيميائيين بتحليل العينة وباستخدام هذا الجهاز والذي يعرف باسم مطياف الكتلة mass spectrometer وتظهر النتيجة على الفور إما سلبية أو ايجابية.

اذا كانت النتيجة ايجابية تبدأ وسائل الإعلام بالحديث عن المدة التي تعاطي فيها اللاعب المنشطات ومقدارها وهل حقق جوائز خلال فترة تعاطيه وغيرها من الأسئلة والاستفسارات الإعلامية دون أن تشير إلى الجهاز الذي استخدم للكشف عن هذه المنشطات في جسم الإنسان.

في هذا المقال من كيف تعمل الأشياء سوف نقوم بإعطاء جهاز مطياف الكتلة حقه من الشرح والتوضيح من ناحية مكوناته وفكرة عمله واستخداماته المتعددة.

ينص النموذج  القياسي للكون أن المجرات التي نراها اليوم لم تكن موجودة في السابق. فعندما كان الكون في البدء كانت المادة كلها في صورة اشعاع (دخان). وعندما انفجر الكون توسع وانخفضت درجة حرارته، وبدأت المادة في الظهور باشكالها المختلفة. فتحولت طاقة الاشعاع إلى كتلة لتكوين الجسيمات الدقيقة، كما تنص نظرية أنشتين للطاقة والكتلة وذلك بأنهما متكافئتان. تشكلت في البدء الالكترونات والبروتونات والنيوترونات وجسيمات اخري لا توجد في الذرات التي نعرفها اليوم.