مدل‌سازي توزيع انرژي انباشت پرتوهاي آلفاي ناشي از واپاشي رادون 223 و تأثير آن بر DNA

پرتوهاي يون‌ساز به‌واسطه فرآيند‌هاي فيزيكي و شيميايي منجر به شكست‌هاي تك‌رشته‌اي و دو رشته‌اي اده و پيچيده و همچنين آسيب بازها در DNA سلول‌ها مي‌شوند. در اين پژوهش، با در نظر گرفتن كليه فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي پرتوهاي يون‌ساز با ماده، آسيب‌هاي اوليه DNA به‌وسيله پرتوهاي آلفا MeV 5.7 ناشي از ايزوتوپ رادون 223 محاسبه شده ‌است. احتمال انواع شكست‌ها بر حسب نوع شكست و ميزان انرژي انباشت محاسبه شده و احتمال آسيب‌هاي مستقيم و غيرمستقيم به‌صورت تابعي از تعداد شكست‌ها بررسي شده‌ است. هم‌چنين كميت بازده شكست‌هاي دو رشته‌اي در DNA كه در پرتودرماني بسيار كاربرد دارد، در مولكول‌هاي DNA به روش توزيع انرژي انباشت در نمونه‌ها، محاسبه و با كارهاي قبلي مقايسه شده‌ است. مشاهده شد كه احتمال شكست‌هاي تك‌رشته‌اي در انرژي‌هاي انباشت كم، بيشتر از گونه‌هاي دو رشته‌اي است و با افزايش انرژي انباشت سهم گونه‌هاي دو رشته‌اي بسيار بيشتر از تك‌رشته‌اي مي‌شود. در انرژي‌هاي انباشت بالاتر از eV 950، شكست‌هاي دو رشته‌اي پيچيده بسيار افزايش مي‌يابد كه اين اتفاق مي‌تواند به دليل انباشت انرژي بيشتر در نوكلئوتيدهاي نزديك به‌هم در ‌DNA هدف و رسيدن انرژي‌ انباشت كل به آستانه شكست و هم‌چنين سهم آسيب‌هاي غير مستقيم راديكال هيدروكسيل، به‌دليل بالارفتن تعداد الكترون‌هاي ثانويه و افزايش واكنش آن‌ها با آب پس از حرارتي شدن باشد. با مقايسه با كارهاي قبلي مشاهده شد، نتيجه اين پژوهش از نزديكي خوبي به نتايج آزمايش‌هاي تجربي برخوردار است.