Wenn Protonen (oder andere Teilchen) oder Photonen in der Strahlentherapie zur Behandlung von Krebspatienten verwendet werden, besteht der Haupteffekt darin, DNA-Brüche zu verursachen, die die Krebszelle hoffentlich letztendlich zum Absterben bringen (zumindest ist das die sehr einfache Erklärung. Es gibt viel Biologie weiß ich nicht).
Nun, wie ich verstehe, interagieren Photonen mit Materie und regen Elektronen von Molekülen an, die dann beispielsweise Wassermoleküle ionisieren, um freie Radikale zu erzeugen, die dann mit den Krebszellen (und anderen Zellen) interagieren und DNA-Brüche erzeugen können (einzelne oder doppelt). Das ist zumindest die Idee.
Meine Frage ist: Wie funktioniert das für Partikel? Ich weiß, dass Photonen eine indirekte Ionisierung sind und Protonen zum Beispiel bis zum Bragg-Peak nicht so stark mit Materie interagieren, wo sie dann den größten Teil ihrer Energie abgeben. Aber wie wird diese Energie übertragen, damit die DNA bricht? Die Coulomb-Wechselwirkung ? Wenn ja, würde das nicht nur wieder Elektronen erzeugen, was es auch indirekt macht, oder habe ich etwas falsch verstanden?
Vielen Dank im Voraus.
Ja, es ist im Wesentlichen nur die Coloumb-Wechselwirkung.
Manchmal werden dabei Elektronen von Atomen abgestreift. Diese Elektronen könnten jedoch für eine Bindung in einem Molekül verantwortlich gewesen sein, so dass dies das Molekül effektiv zerstört haben wird.
Andere Mechanismen umfassen einen Kernrückstoß von einem Proton (der möglicherweise genug Energie überträgt, um eine Bindung zu brechen) oder das Auslösen einer Kernreaktion (die das Molekül vollständig verändert).
Solomon Langsam