مدل‌سازی توزیع انرژی انباشت پرتوهای آلفای ناشی از واپاشی رادون 223 و تأثیر آن بر DNA

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء (ص) بهبهان

2 دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء (ص) بهبهان

3 دانشگاه شیراز

doi
10.22052/8.3.65
چکیده

پرتوهای یون‌ساز به‌واسطه فرآیند‌های فیزیکی و شیمیایی منجر به شکست‌های تک‌رشته‌ای و دو رشته‌ای اده و پیچیده و همچنین آسیب بازها در DNA سلول‌ها می‌شوند. در این پژوهش، با در نظر گرفتن کلیه فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی پرتوهای یون‌ساز با ماده، آسیب‌های اولیه DNA به‌وسیله پرتوهای آلفا MeV 7/5 ناشی از ایزوتوپ رادون 223 محاسبه شده ‌است. احتمال انواع شکست‌ها بر حسب نوع شکست و میزان انرژی انباشت محاسبه شده و احتمال آسیب‌های مستقیم و غیرمستقیم به‌صورت تابعی از تعداد شکست‌ها بررسی شده‌ است. هم‌چنین کمیت بازده شکست‌های دو رشته‌ای در DNA که در پرتودرمانی بسیار کاربرد دارد، در مولکول‌های DNA به روش توزیع انرژی انباشت در نمونه‌ها، محاسبه و با کارهای قبلی مقایسه شده‌ است. مشاهده شد که احتمال شکست‌های تک‌رشته‌ای در انرژی‌های انباشت کم، بیشتر از گونه‌های دو رشته‌ای است و با افزایش انرژی انباشت سهم گونه‌های دو رشته‌ای بسیار بیشتر از تک‌رشته‌ای می‌شود. در انرژی‌های انباشت بالاتر از eV 950، شکست‌های دو رشته‌ای پیچیده بسیار افزایش می‌یابد که این اتفاق می‌تواند به دلیل انباشت انرژی بیشتر در نوکلئوتیدهای نزدیک به‌هم در ‌DNA هدف و رسیدن انرژی‌ انباشت کل به آستانه شکست و هم‌چنین سهم آسیب‌های غیر مستقیم رادیکال هیدروکسیل، به‌دلیل بالارفتن تعداد الکترون‌های ثانویه و افزایش واکنش آن‌ها با آب پس از حرارتی شدن باشد. با مقایسه با کارهای قبلی مشاهده شد، نتیجه این پژوهش از نزدیکی خوبی به نتایج آزمایش‌های تجربی برخوردار است.