Люминесценция молекул азотистого основания урацила в разных фазовых состояниях под действием электронного пучка
| Jazyk: | ukrajinština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
Electron beam
Surface Uracil Spectrum Spectral bands Люмінесценція Електрон-фотонна спектроскопія Збудження молекул Електронний пучок Поверхня урацил Спектральні смуги 547.854 537.53 Люминесценция Электрон-фотонная спектроскопия Возбуждение молекул Электронный пучок Поверхность Урацил Спектральные полосы |
| Zdroj: | Scientific Herald of Uzhhorod University.Series Physics; Том 43 (2018); 117-124 Научный вестник Ужгородского университета. Серия Физика; Том 43 (2018); 117-124 Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика; Том 43 (2018); 117-124 |
| ISSN: | 2415-8038 |
| Popis: | Background: The interaction of high-energy radiation (α, β, γ- rays or heavy ions) on living cells, basically, does not lead directly to the degradation of the biopolymer molecules, including covalent bonds in the primary structure of nucleic acids. This function is performed by the secondary electrons that are produced in large quantities during the passing of the high-energy radiation stream through biostructures. The aim of this work is to identify the luminescence of uracil molecules under electron beam in the environment where these molecules are placed on the surface of the polycrystalline matrix.Materials and methods: Research carried out using the method of electron-photon spectroscopy. Experimental samples were the planar ceramic plates with the size 10×10×2 mm. Immobilization of biomolecules performed by their precipitate from an aqueous solution on the surface of the ceramic matrix.Results: For the first time the radiation spectrum of the surface with absorbed molecules of nitrogenous base uracil NA under the electron beam energy of 600 eV under the conditions of ultrahigh vacuum P ≤ 5·10-9 Thor was obtained. In the energy range of 200 – 800 nm three broad molecular bands with maxima at λ ~ 335 nm, λ ~ 435 nm and λ ~ 495 nm were discovered. Conclusion: It appears that the mechanisms of formation of radiation bands caused by excitation of π - electron of the uracil molecules from the ground singlet state S0 to Sn excited singlet state and excited triplet state Tn, with their deactivation into S1 and T1 states. The radiation decay of S1 state to the ground state generates fluorescence band with a maximum at λ ~ 335 nm. Molecular band with a maximum at λ ~ 435 nm is phosphorescence band and is caused by the radiation decay of T1 states to the ground S0 state. Изучены особенности люминесценции молекул азотистого основания РНК урацила в условиях, когда эти молекулы находятся на поверхности поликристаллической матрицы и в газообразном состоянии. В области 200 - 600 нм получены спектры люминесценции молекул, возбужденных электронами. Спектр люминесценции молекул урацила на поликристаллической матрице при энергии бомбардирующих электронов 600 эВ представлен тремя широкими полосами с максимумами при λ = 335 нм, λ = 435 нм и λ = 495 нм. Механизмы формирования этих полос обусловлены возбуждением π-электронов молекул из основного состояния S0 в возбужденные синглетные Sn и триплетные Tn состояния с их последующей дезактивацией и радиационным распадом. Взаимодействие медленных электронов с молекулами урацила в газовом состоянии сопровождается возникновением спектра люминесценции сложной формы (более 10 полос), что свидетельствует о диссоциативном возбуждении молекул. Из сравнения спектров, полученных в различных экспериментальных условиях, сделан вывод, что молекулы урацила, адсорбированные на поликристаллической поверхности, показывают большую устойчивость к фрагментации под действием электронного удара. Вивчено особливості люмінесценції молекул азотистої основи РНК урацилу в умовах, коли ці молекули знаходяться на поверхні полікристалічної матриці та в газоподібному стані. В області 200 – 600 нм отримано спектри люмінесценції молекул, збуджених електронами. Спектр люмінесценції молекул урацилу на полікристалічній матриці при енергії бомбардуючих електронів 600 еВ представлений трьома широкими смугами з максимумами при λ = 335 нм, λ = 435 нм і λ = 495 нм. Механізми формування цих смуг обумовлені збудженням π-електронів молекул з основного стану S0 у збуджені синглетні Sn та триплетні Tn стани з їх подальшою дезактивацією та радіаційним розпадом. Взаємодія повільних електронів з молекулами урацилу в газовому стані супроводжується виникненням спектру люмінесценції складної форми (більше 10 смуг), що свідчить про дисоціативне збудження молекул. Із порівняння спектрів, отриманих в різних експериментальних умовах, зроблений висновок, що молекули урацилу, адсорбовані на полікристалічній поверхні, показують більшу стійкість до фрагментації під дією електронного удару. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|