Процеси утворення позитивних і негативних іонів молекул цитозину, тиміну, урацилу електронним ударом - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана на кафедрі квантової електроніки і в Проблемній науково-дослідній лабораторії фізичної електроніки, ДВНЗ „Ужгородський національний університет” Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Снігурський Олександр Валентинович, Інститут електронної фізики НАН України (м.Ужгород), завідувач відділу електронних процесів доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Захист дисертації відбудеться 02.07.2010 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д61.051.01 в ДВНЗ „Ужгородський національний університет” Міністерства освіти і науки України за адресою: 88000, м.Інтерес до експериментального вивчення процесів утворення іонів біомолекул електронним ударом зумовлений, в першу чергу, важливістю проблеми внутріклітинного опромінення біоструктур вторинними електронами, які утворюються у значній кількості в речовині при дії різних видів випромінювання (г-промені, електрони, іони тощо). У експериментах, проведених з гетероциклічними компонентами цих молекул, було показано, що за умови електронного удару мають місце різні фізичні процеси, а саме: збудження, іонізація, дисоціативне збудження та дисоціативна іонізація молекул. Такі можливості дає експеримент, у якому використовується техніка та методика пучків молекул та електронів, що перетинаються. Створення експериментальної установки з пучками електронів та молекул, що перетинаються, для визначення повних перерізів утворення позитивних і негативних іонів молекул цитозину, тиміну, урацилу. У роботі застосовувалися комплексні методи дослідження: електричний метод при визначенні повних перерізів утворення позитивних і негативних іонів та їх енергетичних залежностей, мас-спектрометричний метод для отримання мас-спектрів та для визначення парціальних перерізів іонізації і їх енергетичних залежностей; оптичний метод для вимірювання концентрації молекул у пучку.Аналіз літературних джерел свідчить, що у результаті низькоенергетичних взаємодій електронів з молекулами основ нуклеїнових кислот ефективно проходять процеси утворення позитивних молекулярних іонів, позитивно та негативно заряджених фрагментів цих молекул. Вважаємо, що найбільш перспективним методом для таких досліджень є метод пучків молекул та електронів, що перетинаються. У другому розділі приведено опис експериментальної установки з пучками електронів і молекул, що перетинаються, для досліджень процесів утворення позитивних і негативних іонів молекул основ нуклеїнових кислот. На третьому етапі визначались абсолютні величини перерізів утворення позитивних і негативних іонів молекул. Відносна похибка вимірів становила: для енергетичних залежностей перерізів іонізації ~ 9%; для абсолютних величин перерізів іонізації ~ 21%; для інтенсивностей ліній мас-спектрів ~ 10-15%.Експерименти проведені в умовах пучків електронів і молекул, що перетинаються, з використанням розробленої методики визначення перерізів утворення позитивних та негативних іонів. Вперше експериментальним шляхом визначені абсолютні величини повних перерізів утворення позитивних іонів піримідинових основ нуклеїнових кислот: цитозину, тиміну, урацилу, а також досліджені енергетичні залежності перерізів іонізації (функції іонізації) в інтервалі енергій електронів від порогу до 200 ЕВ. Зокрема: максимум перерізу іонізації цитозину досягається при енергії 78 ЕВ і рівний (7,8.±0,8).10-16 см2; для тиміну максимальне значення перерізу іонізації рівне (1,4±0,3)·10-15см2 і спостерігається при енергії 90 ЕВ; максимум перерізу іонізації урацилу знаходиться при енергії 95 ЕВ і рівний (1,0 0,2)?10-15 см2. Встановлено, що у мас-спектрах молекул цитозину, тиміну, урацилу при енергії електронів 95 ЕВ найбільш інтенсивні лінії відповідають молекулярним іонам і таким продуктам фрагментації піримідинового кільця: C3H5N2 ; C2NO2 ; C3H4NO ; С4H5NO . Вперше у прямому експерименті визначені абсолютні величини повних перерізів утворення негативних іонів, максимальні величини яких становлять (4,2±0,9)•10-18 см2 (при енергії 1,5 ЕВ), (8,2±1,7)•10-18 см2 (при енергії 1,1 ЕВ), (5,0±1,1)•10-18 см2 (при енергії 1,1 ЕВ), відповідно, для цитозину, тиміну, урацилу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ