亚细胞尺度氚非均匀分布下单粒子效应的蒙特卡罗模拟计算

利用蒙特卡罗程序Geant4构建了正常肺上皮细胞体素模型,结合Geant4自建DNA模型,模拟计算了氚在亚细胞尺度不同靶区的物理作用和DNA损伤效应,分析了氚处于不同滞留状态下β单粒子对细胞内环境及DNA的影响。结果表明,氚的滞留状态对不同靶区的作用呈规律性变化,源项为细胞核时,源靶组合N->N与N->C的能量沉积E_(细胞核)/E_(细胞质)比值差异最为显著,微剂量学特征值SN->N最大。β单粒子作用于DNA产生的集簇损伤尺寸一般<3,且多为简单单链断裂(SSSB)类型,尽管产生的集簇损伤尺寸≥3的比例(<5%)很低,但仍有产生集簇损伤尺寸高达6的可能。源项为细胞核时,产生双链断裂(DSB)的产额是单链断裂(SSB)的5%,其中复杂双链断裂(CDSB)约占DSB的20%,相比细胞质、细胞源项,CDSB产额最大。