Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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ST: Strahlen- und Medizinphysik

ST 8: Strahlenphysik: Strahlenbiophysik II

ST 8.5: Fachvortrag

Mittwoch, 9. März 2005, 15:00–15:15, TU HL1

Spurstrukturrechnungen in der Strahlenbiophysik — •Werner Friedland, Peter Jacob und Herwig G. Paretzke — GSF-Institut für Strahlenschutz, 85764 Neuherberg

Wirkungen von ionisierender Strahlung auf biologische Systeme haben ihren Ausgangspunkt in der räumlich-zeitlichen Struktur von Ionisationen und Anregungen auf Grund der Wechselwirkungen der primären und sekundären Teilchen. Im biophysikalischen Modell PARTRAC werden diese Spurstrukturen event-by-event im Monte Carlo Verfahren vor dem Hintergrund eines Modells rechnerisch erzeugt, welches wesentliche Eigenschaften des relevanten biologischen Targets abbildet. Nach Weiterentwicklung des PARTRAC-Modells können Spurstrukturen von Protonen und He-Ionen sowie auf der Basis von Skalierungsgesetzen auch von anderen Ionen leichter Elemente simuliert werden. Die für Spurstrukturen bis hin zu Ne-Ionen errechnete Häufigkeiten von Doppelstrangbrüchen und Verteilungen von Fragmenten der DNA nach Bestrahlung eines menschlichen Zellkerns werden präsentiert und mit Literaturdaten verglichen. Der Grad an Übereinstimmung deutet darauf hin, dass diese primären Schäden am Genom adäquat modelliert werden und die Modellergebnisse als Ausgangspunkt für die weitere Simulation biologischer Prozesse (Reparatur, Signale) als Folge der Strahleneinwirkung dienen können.