Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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A: Atomphysik

A 2: Multiple Fragmentation of Atoms and molecules

A 2.1: Hauptvortrag

Freitag, 4. März 2005, 10:15–10:45, HU 3094

Ioneninduzierte Fragmentation von Biomolekülen und biologische Strahlenschäden — •Thomas Schlathölter, Fresia Alvarado und Ronnie Hoekstra — KVI Atomic Physics, Rijksuniversiteit Groningen, NL-9747 AA Groningen

Biologische Effekte ionisierender Strahlung in lebenden Zellen werden nicht nur durch die direkte Wirkung hochenergetischer Strahlungsquanten verursacht. Einen mindestens ebenso grossen Anteil haben Sekundärteilchen wie niederenergetische Elektronen, Radikale und (mehrfach geladene) Ionen die innerhalb einer Strahlenspur gebildet werden. Die Wechselwirkung von Primär- und Sekundärteilchen mit einzelnen biologisch relevanten Molekülen wie DNA stellt den Ausgangsprozess für die biologische Strahlenwirkung dar. Einfach und mehrfach geladene Ionen sind in diesem Kontext von grossem Interesse sowohl als Primär- (Schwerionentherapie, Strahlungsexposition von Gewebe im Weltraum) als auch als Sekundärpartikel (z.B. nach Auger-Kaskaden infolge von innerschalen-Ionisation). Wir untersuchen die Wechselwirkung z.B. von Wasserstoff, Helium und Kohlenstoffionen verschiedener Ladungszusände und Geschwindigkeiten mit isolierten DNA Bausteinen oder ihren Clustern. Zur Untersuchung der Ionisations- und Fragmentationsdynamik sowie zur Bestimmung der Wirkungsquerschnitte wird hochauflösende Koinzidenz-Flugzeitspektroskopie eingesetzt. Wir beobachten überraschend starke Einflüsse der elektronischen Struktur der eingesetzten Ionen und des Molekültyps, sowie Fragmentenergien die ihrerseits ausreichen um weitere Schäden zu induzieren.