В Томске разрабатывают технологии для защиты космонавтов от радиации

Как сообщает пресс-служба вуза, в рамках исследования, поддержанного мегагрантом правительства России, специалисты ТГУ развивают уникальное направление в области моделирования радиационных эффектов, используя проект Geant4-DNA.

Основная цель этого проекта — создание компьютерных моделей, которые помогают понять, как радиация воздействует на биологические молекулы, в частности на ДНК. Матвей Вологжин, сотрудник лаборатории анализа данных физики высоких энергий ТГУ, поясняет: «Вода является основной составляющей живой материи, и именно через неё реализуется косвенное действие радиации, запускающее цепочку разрушительных процессов в ДНК. Для детального изучения этих механизмов мы используем возможности пакета Geant4-DNA».

Для повышения доступности и эффективности моделирования учёные ТГУ разработали российскую веб-платформу Geant4RU. Эта платформа позволит оценивать влияние различных типов излучений на человека и технику, что особенно важно для космонавтики. В межпланетном пространстве, насыщенном высокоэнергетическими частицами, риски для здоровья космонавтов значительно увеличиваются. Задача учёных ТГУ — создать точные инструменты для расчёта радиационных рисков и тем самым повысить безопасность будущих космических миссий.

На данный момент исследования проводятся в сотрудничестве с лабораторией радиационной биологии Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. В частности, учёные моделируют воздействие радиации на гиппокамп — отдел мозга, который отвечает за память. Сотрудники ТГУ также продолжают работать над улучшением алгоритмов Geant4-DNA, которые используются для этих сложных расчётов.

Не менее значимы разработки учёных ТГУ для медицины. Моделирование радиационных взаимодействий на молекулярном уровне может существенно улучшить лучевую терапию в онкологии. Это позволит точнее рассчитывать дозы облучения, минимизировать повреждения здоровых тканей и повысить эффективность лечения.

«Совершенствование методов на базе Geant4 открывает новые возможности не только для фундаментальной науки, но и для высокотехнологичных отраслей», — говорит Ирина Шрайбер, заместитель заведующего лабораторией анализа данных физики высоких энергий ФФ ТГУ. — «Точная оценка радиационных рисков для персонала и оборудования — это первоочередная задача в атомной энергетике, космической индустрии и других сферах, где используются радиационные технологии. Наши разработки предоставят мощный вычислительный инструментарий для этих целей».

Работы учёных ТГУ имеют огромный потенциал как для космических исследований, так и для улучшения лечения больных с помощью радиационных технологий, что делает их исследования важным вкладом в развитие науки и технологий.