Share
التهيج الالكتروني الناتج بواسطة حركة بروتون خلال الماء السائل والحمض النووي باستخدام نموذج درود وبين == ELECTRONIC EXCITATION PRODUCED BY PROTON MOVING INSIDE LIQUID WATER AND DNA USING DRUDE AND PENN MODEL
Author name:
وسام عبد الله الطون الحمداني
Supervisor name:
رياض خليل احمد العاني
General topic:
Physics
Specific topic:
Solid State and Materials Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1984 - p.pdf
Abstract:
لتشعيع الانظمة البايلوجية بحزم الطاقة الايونية عدة تطبيقات في الفيزياء الطبية وفي مجال الصحة في الفضاء, كالعلاج البروتوني للسسرطان او حماية رواد الفضاء من الاشعة الكونية. ولاجل السيطرة على التاثيرات الضارة للاشعاع في الانسجة الحية, وفهم هذه التاثيرات اصبح من الضروري تقديم وصف دقيق لفقدان الطاقة من الحزم الايونية في الهدف. استعمل في العمل الحالي ,صيغتا دالتي العزل درود Drude) ( وبينPenn) ) لحساب احتمالية قيام البروتون بانتاج تهيجا الكترونيا في هدفين حيويا بايلوجيا, هما الماء H_2 O)) والحمض النووي DNA)). وكذلك, فان تاثير الكسر الايوني للشحنه الفعالة لقدرة الايقاف الجزيئي (PSPEC) للماء (H_2 O) والحمض النووي DNA)) تم دراستها ماخوذا بنظر الاعتبار التهيج الالكتروني في الهدف. فقدان طاقة الايون يعتمد على نوع الاواصر في المركبات, حيث الحمض النووي ((DNA يتكون من اواصر مفرده وثنائيه وثلاثيه. وحيث ان في الحمض النووي DNA, كل قاعدة نايتروجينيه ترتبط بجزيئه سكر وجزيئة فوسفات. تدعى كل من القاعده والسكر والفوسفات بالنيوكليوتيد, بينما تتكون جزيئة الماء من ذرتي هيدروجين مرتبطته باصره تكافؤيه بذرة اوكسجين مفرده. لذا فهنالك حاجه لمزيد من الاهتمام بالبحث عن تاثير نوع الاصره على فقدان الطاقه. توصف الاستجابه الالكترونيه للهدف بداله خاصه لفقدان الطاقه ELF)), والتي توصف بعدة بصيغ تتطابق مع المعلومات التجريبة البصرية المتوفرة (عند الزخم الصفري المنتقل) ولكنها تستخدم تقريبات مختلفة للحصول على سطح بيثا لاجل توسيع دالة فقدان الطاقه ELF)) لاي طاقه او زخم منتقل. وقد تم الحصول على النتائج باستخدام البرنامج (Wesam - H - DNA. For) الذي كتب بلغه (فورتران90) لاجراء الحسابات العددية . قورنت نتائج العمل الحالي مع المعلومات التجريبيه المتوفرة وكانت مقبولة بشكل جيد في معظم الحالات. | The irradiation of biological systems by energetic ion beams has multiple applications in medical physics and space radiation health, such as hadrontherapy for cancer treatment or protection of astronauts against space radiation. Therefore, for a better control and understanding of the effects of radiation damage in living tissues, it is necessary to advance an accurate description of the energy loss from the ion beam to the target. In the present work the dielectric formalism Drude and Penn have been used to calculate the probability for an energetic proton to produce electronic excitations in two targets of high biological interest, namely, H_2 O and DNA. Also, the effects of ionization fraction of Partial Stopping Power Effective Charge (PSPEC) of H_2 O and DNA has been studied taking into consideration electronic excitation in the target. The proton energy loss strongly depends on the type of bonds in the compounds, where the DNA consists of single, double and triple. In the DNA, each nitrogen base is attached to a Sugar molecule and a Phosphate (P) molecule. Together, a base, sugar, and phosphate are called a nucleotide, while H_2 O has two Hydrogen atoms covalently bonded to a single Oxygen atom. There is a need to pay more attention to investigate the effect of kind of bond on energy loss. The electronic response of the target, characterized by its energy - loss function (ELF), is described by several models that fit the available experimental optical data (at zero momentum transfer), but use different approaches to obtain the Bethe surface, that is, to extend the (ELF) to any energy and momentum transferred. The results have been achieved by using the program (Wesam - H - DNA. for) wich is written in FORTRAN 90 using a software Computer Visual Fortran V6.6, which performed for the numerical calculation. The results of the present work are compared with the available experimental data; it was in good agreement with most cases.
