基于化学计量模型的多电荷离子对生物分子的电离研究
原子与分子团簇
2020-09-18 v2 化学物理
摘要
在本工作中，我们研究了在中高能范围内多电荷离子撞击引起的具有生物学意义分子的电离。我们对由六个原子靶标：H、C、N、O、F 和 S（它们是大多数 DNA 和生物分子的组成元素）以及六个带电入射粒子（反质子、H、He、B、C 和 O）组成的三十六个碰撞系统进行了完整的非微扰畸变波计算（CDW）。考虑到次级电子造成的辐射损伤，我们考察了原子靶标发射电子的能量和角分布。我们检验了十七种分子：DNA 和 RNA 碱基、DNA 骨架、嘧啶、四氢呋喃（THF）和 C n H n 化合物。我们表明，简单的化学计量模型（SSM）——将分子电离截面近似为原子电离截面的线性组合——对复杂分子给出了相当好的结果。我们还考察了被广泛使用的 Toburen 标度，即分子总电离截面随弱束缚电子数的标度。基于原子 CDW 结果，我们提出了新的活跃电子数，从而对所有被研究靶标和离子在中高能区得到了更好的普适标度。新标度很好地描述了质子撞击的可用实验数据，包括小分子。我们对五种核碱基进行了完整的分子计算，并测试了基于组成原子的 Mulliken 电荷的修正化学计量公式。新化学计量公式引入的差异小于 3%，这表明 SSM 处理此类分子的可靠性。本研究中广泛的离子-靶标检验结果使我们确信，SSM 和基于 CDW 的标度将成为该领域有用的工具。
引用
@article{arxiv.1909.13847,
title = {Ionization of biological molecules by multicharged ions using the stoichiometric model},
author = {A. M. P. Mendez and C. C. Montanari and J. E. Miraglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13847},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 8 figures, 3 tables