Esta tesis doctoral refiere al estudio de colisiones inelásticas entre iones y
blancos de interés biológico, en un rango intermedio y alto de energías de
impacto.
Uno de los mayores desafíos del presente trabajo fue incorporar la correlación
electrónica de manera explícita durante todo el proceso de colisión. Es por
ello que la metodología elegida para realizar este estudio fue el Método de
Trayectorias Clásicas Monte Carlo (CTMC), en la cuál es factible introducir de
manera parcial la correlación electrón-electrón en sistemas multielectrónicos
y, en consecuencia, determinar el papel que desempeña esta interacción
en los procesos de remoción electrónica múltiple, tales como la ionización
múltiple o la ionización con transferencia de carga.
Sin embargo, una de las mayores limitaciones que presenta un tratamiento
clásico es la autoionización de manera espuria de un blanco multielectrónico
por efecto de la correlación electrónica. Para evitar este problema, en una
primera etapa, se han implementado extensiones del método CTMC en
colisiones de iones sobre He, a fin de evaluar el desempeño de distintos
potenciales estabilizadores propuestos en la literatura.
En función de la experiencia adquirida, se procedió a modelar colisiones
de iones sobre moléculas de H2O. Este modelo se destaca por el hecho de
que considera los electrones de valencia, así como también su estructura de
equilibrio durante todo el proceso de colisión. Los resultados obtenidos han
permitido analizar el rol que desempeña el proceso de ionización múltiple en
la producción electrónica, y han servido de base para modelar colisiones con
sistemas de interés en hadronterapia, como puede ser el caso de la molécula
de uracilo.
Las predicciones producidas por estos modelos para los procesos de ionización
se han evaluado en términos de secciones eficaces a niveles total y diferencial
(tanto simple como doble) y se han contrastado con los datos experimentales
y resultados teóricos reportados en la literatura. / This work refers to the study of inelastic collisions between ions and biological
targets, at an intermediate to high-impact energy range.
One of the greatest challenges of this work was to explicitly incorporate
the interelectronic correlation throughout the collision process. Therefore,
the methodology chosen to perform this study was the Classical Trajectory
Monte Carlo method (CTMC), in which it is possible to partially introduce
electron-electron correlation in multi-electronic systems and, consequently,
determine the role that this interaction plays in multiple electron removal
processes, such as multiple ionization or transfer ionization.
However, one of the greatest limitations of a classical treatment is the spu-
rious autoionization of a multi-electronic target due to electronic correlation.
To avoid this problem, in the first stage, extensions of the CTMC method
have been implemented in ion-He collisions to evaluate the performance of
different stabilizing potentials proposed in the literature.
Based on the acquired experience, ion-H2O collisions were modeled. This
model stands out because it considers valence electrons, as well as their equi-
librium structure throughout the collision process. The obtained results have
allowed us to analyze the role played by the multiple ionization processes in
electronic production and have served as the basis for modeling collisions
with systems of interest in hadrontherapy, such as the uracil molecule.
The predictions produced by these models of the ionization processes have
been evaluated in terms of total and differential cross sections (simple and
double) and they have been compared to experimental data and theoretical
results reported in the literature.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/6632 |
| Date | 05 July 2023 |
| Creators | Bachi, Nicolás |
| Contributors | Otranto, Sebastian |
| Source Sets | Universidad Nacional del Sur |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
| Format | application/pdf |
| Rights | 2 |
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