مدل سازی توزیع انرژی انباشت پرتوهای آلفای ناشی از واپاشی رادون ۲۲۳ و تاثیر آن بر DNA

پرتوهای یون ساز به واسطه فرآیند های فیزیکی و شیمیایی منجر به شکست های تک رشته ای و دو رشته ای اده و پیچیده و همچنین آسیب بازها در DNA سلول ها می شوند. در این پژوهش، با در نظر گرفتن کلیه فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی پرتوهای یون ساز با ماده، آسیب های اولیه DNA به وسیله پرتوهای آلفا MeV ۷/۵ ناشی از ایزوتوپ رادون ۲۲۳ محاسبه شده است. احتمال انواع شکست ها بر حسب نوع شکست و میزان انرژی انباشت محاسبه شده و احتمال آسیب های مستقیم و غیرمستقیم به صورت تابعی از تعداد شکست ها بررسی شده است. هم چنین کمیت بازده شکست های دو رشته ای در DNA که در پرتودرمانی بسیار کاربرد دارد، در مولکول های DNA به روش توزیع انرژی انباشت در نمونه ها، محاسبه و با کارهای قبلی مقایسه شده است. مشاهده شد که احتمال شکست های تک رشته ای در انرژی های انباشت کم، بیشتر از گونه های دو رشته ای است و با افزایش انرژی انباشت سهم گونه های دو رشته ای بسیار بیشتر از تک رشته ای می شود. در انرژی های انباشت بالاتر از eV ۹۵۰، شکست های دو رشته ای پیچیده بسیار افزایش می یابد که این اتفاق می تواند به دلیل انباشت انرژی بیشتر در نوکلئوتیدهای نزدیک به هم در DNA هدف و رسیدن انرژی انباشت کل به آستانه شکست و هم چنین سهم آسیب های غیر مستقیم رادیکال هیدروکسیل، به دلیل بالارفتن تعداد الکترون های ثانویه و افزایش واکنش آن ها با آب پس از حرارتی شدن باشد. با مقایسه با کارهای قبلی مشاهده شد، نتیجه این پژوهش از نزدیکی خوبی به نتایج آزمایش های تجربی برخوردار است.    

Keywords:

Radon ۲۲۳ , Alpha particles , Geant۴ , DNA damage , double strand breaks , Physical/Chemical simulations , رادون ۲۲۳ , پرتوهای آلفا , Geant۴ , آسیب DNA , آسیب دو رشته ای , شبیه سازی فیزیکی- شیمیایی