水の放射線分解で誘発された低エネルギー電子の動的挙動解析

Dynamic behavior analysis of low energy electrons induced by water radiolysis

甲斐 健師   ; 米谷 佳晃*

Kai, Takeshi; Yonetani, Yoshiteru*

放射線照射による生体の突然変異やがんが誘発され得る初期要因を知る上で、DNA損傷の生成を解明する研究が重要となる。ここで、DNAの塩基損傷に注目した場合、酸化・還元的損傷と比較して、分子解離に由来した脱塩基損傷はあまり検出されないことが知られている。この理由を解明するため、動的モンテカルロコードを利用し、水中で電子線により誘起された2次電子の詳細挙動を解析した。その結果、ほとんどの電子が電離することで酸化損傷が主に生成され、分子解離に由来する脱塩基損傷の生成量はわずか15%程度であることを解明した。この成果は、放射線生物影響を誘発する複雑なDNA損傷の生成メカニズムを解析するにあたって、重要な基礎知見となるものである。

Study for radiation DNA damage is very important to understand initial factors for mutation and cancer inductions. From much investigation for DNA base damage, oxidative and reductive base damage are much detected, rather than abasic damage originated from molecular dissociation. To reveal the reason, the dynamic behavior of secondary electrons was analyzed using semi-classical dynamic Monte-Carlo code developed in this study. From the results, it was found that the abasic damage was slightly produced because 15% of electronic excited electrons were formed in liquid water. The results will contribute to analyses for the radiation DNA damage, and will provide us a significant fundamental insight for formation of deleterious complex clustered DNA damage leading further biological effects.