Computation of microdosimetric distributions for small sites

Object of this study is the computation of microdosimetric functions for sites which are too small to permit experimental determination of the distributions by Rossi-counters. The calculations are performed on simulated tracks generated by Monte-Carlo techniques. The first part of the article deals with the computational procedure. The second part presents numerical results for protons of energies 0.5, 5, 20 MeV and for site diameters of 5, 10, 100 nm

La modélisation micro- et nano-dosimétrique au CPAT

Depuis une trentaine d'années, le Centre de Physique Atomique de Toulouse a développé des codes de calcul du transport des particules dans la matière et plus particulièrement ces dernières années il s’est orienté vers l’étude des risques biologiques des rayonnements. Ce papier décrit les différentes étapes physique, physico-chimique et chimique de la simulation jusqu’à environ une microseconde pour évaluer les distributions des dommages initiaux à l’origine des désordres radiobiologiques subséquents. Deux exemples de calcul des dommages à l’ADN sont exposés : 1) dommages causés par des rayons X ultra mous et 2) complexité des dommages causés par l’émission Auger et la fluorescence dues à la réorganisation interne dans le cisplatine après photoactivation de la couche K du platine

Simulation of radiation effect in DNA. Influence of the hydration shell

With molecular simulation and data issued from nucleic acid hydration studies, we set up hydration shells around a DNA strand. Using an original radiation transport method in heterogeneous medium, we show that hydration shells influence chemical diffusion and damage to DNA and modify the ratio of direct to indirect effect

Simulation du transport d'électrons rapides dans des cibles minces d'aluminium par une méthode de Monte Carlo

We have carried out a study of high energy electron transport by individual simulation of each elementary interaction. We have applied it to a 1 MeV electron beam slowing down in aluminium slabs of about one micrometre of thickness. To simulate elastic diffusion we used a screened relativistic Mott cross-section ; for individual inelastic collisions we used the Gryzinski cross-section and the plasmon interaction simulation was based on the Ashley and Ritchie cross-section. Our simulation shows the presence of plasmon contribution for very thin samples and is in good agreement with experimental results obtained with an electronic microscope by Perez.Nous avons réalisé une étude du transport des électrons de haute énergie par simulation individuelle de chaque interaction élémentaire. Nous l'avons appliquée au ralentissement d'un faisceau de 1 MeV par des cibles d'aluminium d'épaisseur de l'ordre du micromètre. Pour simuler la diffusion élastique, nous avons utilisé une section efficace de Mott relativiste avec effet d'écran ; dans le cas des collisions inélastiques individuelles nous avons utilisé les sections efficaces de Gryzinski et la simulation des interactions par plasmons a été basée sur la section efficace d'Ashley et Ritchie. Notre simulation met en évidence la contribution des plasmons pour de très faibles épaisseurs traversées et le très bon accord de nos résultats avec ceux obtenus expérimentalement au microscope électronique par Perez

Modélisation des effets de la photoabsorption K sur l'ADN

Monte Carlo codes were used to simulate the transport of photons and their secondary electrons produced on a linear and hydrated DNA model. Between 150 and 550 eV, the variation of photon cross section upon the K-ionisation threshold in C, N, O atoms of DNA is responsible for an increase of the biological effectiveness. We showed that, with the same number of absorbed photons, the distribution of breaks as a function of energy reaches a maximum around 450 eV