QAMMA-KVANTLARIN TƏSİRİLƏ
O
H
Si
nano
2
SİSTEMİNDƏ
GEDƏN SUYUN RADİOLİZİ PROSESİNDƏ SİLİSİUMUN ROLU
S.M.BƏŞİROVA
MAKA Elmi Tədqiqat Aerokosmik İnformatika İnstitutua
bashirovasevinc1@gmail.com
AZƏRBAYCAN
Son zamanlar elm və texnikanın müxtəlif sahələrində ionlaşdırıcı şüaların (neytronlar, protonlar,
γ-kvantlar, elektronlar, ionlar və s.) təsirilə nano- və mikro-heterogen sistemlərdə mayelərin, xüsusilə
də suyun radiolizi prosesi günün aktual problemlərindən biri olaraq qalmışdir. Qamma-kvanların
təsirilə müxtəlif ölçülü nanohissəiklər (metal və ya metal oksidləri)
O
H
2
sisteminlərində gedən
radiasiya-katalitik proses zamanı suyun radiolizindən alınan məhsulların (hidrogen, oksigen və
hidrogen peroksid) radiasiya-kimyəvi çıxımı təmiz sudan alınanlarla müqayisədə bir neçə dəfə böyük
olur.
Təqdim olunan işdə 5 ml su daxilində şüalanma müddətində vibrasiya yolu ilə asılı vəziyyətdə
qalan d=100 nm ölçülü silisium sisteminə γ-kvantların (60Co, P=22 rad/san) təsirilə gedən suyun
radiolizi prosesindən əmələ gələn molekulyar hidrogenin radiasiya-kimyavi çıxımına silisiumun
kütləsinin təsiri öyrənilmişdir.
Şəkildə, otaq temperaturunda (T=300K), 5 ml su daxilində d=100 nm ölçülü müxtəlif kütləli
(m=0,00(1); 0,01(2); 0,02(3), 0,06 və 0,12 q(4)) silisium sistemində suyun radiolitik çevrilməsi zamanı
əmələ gələn molekulyar hidrogenin miqdarının dozadan asılılığı qrafiki verilmişdir. Şəkildən
göründüyü kimi müəyyən vaxtdan sonra stasionar oblast başlayır.
Qafqaz U
Şəki
çevrilməsi
4(0,06 q),
Cəd
əlavəsilə
əmələgəlm
m(Si
w(H
G(H
Cəd
sürətləri
2
H
G
E
səpilməs
aralığınd
elastiki t
Təc
15÷10-1
radiasiya
radiasiya
olduğuna
də əmələ
neçə dəf
Bərk cis
bərk cisi
hissələrl
salvatlaş
molekull
aşağıdak
IV INTERN
University
il. 5 ml su dax
i zamanı əmələ
5(0,12 q)
dvəl.5 ml su da
gedən suyun r
mə sürəti (w(H2
i), q
H2)·10-13, olek
H2), molekul/1
dvəldə şəkilə
2
H
w
v
verilmişdir
25
,
1
MeV
si baş verir.
da dəyişir. K
toqquşmada
crübələr və n
2 san.) γ-k
a-kimyəvi ç
a-kimyəvi çı
a görə, nano
ə gələn yeni
fə fərqlənir.
simdən maye
im hissəciyi
ə müqayisəd
şa bilərlər. S
ları arasında
kı şəkildə təs
e
2
e
aq
e
aq
NATIONAL
xilinə d=100 nm
gələn molekuly
axilində şüalan
radiasiya-katali
2)) və radiasiya-
kul/q
san
00 eV
ə əsasən kin
və su tərəfin
r.
enejili γ-kva
Səpilmə bu
Kinetik enerji
enejilərini tə
nəzəri hesabl
vantların təs
ıxımı 3,4 c
ıxımı 16,5 c
o-Si daxilind
nəsil δ–elek
Həmin elekt
e fazaya keçə
ətrafında ma
də daha böy
Salvatlaşmış
a gedən radio
vir etmək ola
O
H
e
aq
2
2
O
H
H
q
2
O
H
q
3
SCIENTIFIC
m ölçülü silisiu
yar hidrogenin
nma müddətind
itik (P=22 rad/
-kimyəvi çıxım
0
0.61
0.436
netik əyrilər
ndən 100 e
antlar
H
Si
ucağından as
iləri böyük o
ədricən itirərə
amalar göstə
sirilə su da
üt/100 eV,
cüt/100 eV o
ə udulma do
tronların və
tronlar asanl
ən elektronla
aye fazada, d
yük olur. İst
aq
e
elektr
olitik parçala
ar:
O
H
2
2
O
H
O
2
O
H
H
2
C CONFERE
89
um əlavəsilə ge
miqdarının onu
ə vibrator vasi
/san, T=300K)
mının (G(H2)) si
0.01
3,4
2,47
in xətti hiss
V udulma e
O
H
2
sistemin
sılı olaraq K
olan kompton
ək istilik elek
ərir ki, prose
axilində əmə
nano-Si dax
olur. Udulma
ozasi H
2
O-ya
ya istilik ele
lıqla bərk ci
arın əksəriyy
d=20 nm ölçü
tilik elektron
ronlarla su m
anmadan alın
OH
OH
ENCE OF YO
2
edən suyun rad
un kütləsindən
itəsilə suspenzi
) çevrilməsində
ilisiumun kütləs
1 0.0
8,4
7 6,1
səsindən mo
enejisinə uy
ndən keçərkə
Kompton elek
n elektronlar
ktronlarına ç
esin fiziki və
ələ gələn el
xilində isə e
a dozası ma
a nisbətən 2,
ektronlarının
simdən may
yəti 100 eV e
ülü fəzada e
nları su daxi
molekulları
nan molekul
OUNG RESE
29-30 April 2
diasiya-katalitik
asılılığı - 1(0,0
iya olunan d=1
ən əmələ gələ
sindən (m(Si)) a
02
0
4
9
1
7
olekulyar hid
yğun radiasiy
ən hər iki faz
ktronlarının
rı hər iki faz
çevrilirlər.
fiziki-kimyə
ektron-ion c
elektron-deş
addənin elek
33 dəfə böyü
konsentrasiy
ye fazaya və
enerjili elekt
lektronların
ilində tələlər
və ya proton
lyar hidogen
EARCHERS
016, Baku, A
k (P=22 rad/san
00 q); 2(0,01 q)
100 nm ölçülü
n molekulyar
asılılığı
0.06
9,67
7,03
drogenin əm
ya-kimyəvi
zada əsasən K
enejisi 0÷1
zada elastiki
əvi mərhələr
cütünün
H
ik cütünün
ktron sıxlığın
ük olur. Bu
yası hər iki f
ya əksinə k
tronlar olduğ
konsentrasiy
r vasitəsilə
nlaşmış
( H
i (1÷3) reak
(1)
(2)
(3)
Azerbaijan
n, T=300K)
; 3(0,02 q);
silisiumun
hidrogenin
0.12
11,1
8,07
mələgəlmə
çıxımları
Kompton
,02 MeV
və qeyri-
rində (10-
e
O
H
2
e
h
ndan asılı
səbəbdən
fazada bir
keçə bilir.
ğuna görə
yası digər
tutula və
)
3
O
su
siyalarını
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
90
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Nanohissəcik-su səhəddində lokallaşmış deşiklər su ilə təmasda
O
H
2
ionunu əmələ gətirir və
həmin ion tunelləşən və istilik elektronları ilə rekombinasiya edərək elektron-həyacanlanmış su
molekulası yaradırlar. Yaşama müddəti çok kiçik olan həyacanlanmış
O
H
2
su molekulası
dissosiasiya edərək aralıq H və OH məhsullarını (4) yaradırlar:
OH
H
O
H
O
H
O
H
h
e
2
2
2
(4)
Bərk cisim-su səhəddində və maye fazada əmələ gələn H atomları birləşərək
H+H→H2
molekulyar hidrogenə çevrilirlər.
Müxtəlif tədqiqatçıların və bizim aldığımız nəticələrə əsasənda belə müəyyən etmək olar ki,
ionlaşdırıcı şüaların təsirilə bərk cisim
O
H
2
sistemlərində (təmiz su ilə müqayisədə) gedən radioliz
prosesində əmələ gələn molekulyar hidrogenin radiasiya-kimyəvi çıxımına-bərk cismin növü, qadağan
olunmuş zonasının eni, onun ölçüsü, ümumi sistemin temperaturu, bərk cismin kütləsi və suda həll
olunmuş maddələrin xassələri təsir göstərirlər.
O
H
Si
2
sistemində, təmiz su ilə müqayisədə suyun
radiolizindən alınan molekulyar hidrogenin radiasiya-kimyəvi çıxımı silisiumun kütləsinin suyun
kütləsinə nisbətinin kiçik qiymətlərində hidrogenin çıxımı silisiumun kütləsilə düz, nisbətin 1/200-dən
böyük qiymətində isə doyma halı müşahidə olunur.
RİYAZİ METODLARIN MOLEKULLARIN
FƏZA QURULUŞUNUN TƏDQİQİNDƏ ROLU
Leyla FƏRZƏLİYEVA
Qafqaz Universiteti
lferzeliyeva@std.qu.edu.az
AZƏRBAYCAN
Lalə VƏLİYEVA
Bakı Dövlət Universiteti
lala_veliyeva@rambler.ru
AZƏRBAYCAN
Son illər bioloji sistemlərin və bir sıra molekulların tədqiqində riyazi metodlardan geniş şəkildə
istifadə edilməsi, əksər aparıcı universitetlərdə “riyazi biologiya” adlı yeni fənnin formalaşmasına
səbəb olmuşdur. Bu fənnin əsas məqsədi riyazi metod və modellərin bioloji proseslərə tədbiqindən
ibarətdir. Bildiyimiz kimi, müasir dünyanı, o cümlədən də müasir elmlərin inikişafını kompyutersiz
təsəvvür etmək mümkün deyil. Kompyuterləşmə insan fəaliyyətinin bütün sahələrinə inteqrasiya
etmişdir. Riyazi metodlar əsasında bioloji molekulları imitasiya edən modellərin hazırlanması, həmin
molekulların əyani təsvirini yaratmağa və dinamikasını izləməyə imkan verir.
2 cür modelləşmə mövcuddur: kompüter modelləşməsi və riyazi modelləşmə. Kompüter
modelləri özündə obyekt haqqında riyazi formullar, cədvəllər, qrafiklər şəklində məlumatlar saxlayır
ki, bu məlumatlar əsasında da bioloji sistem haqqında daxili və xarici şəraitin dəyişməsindən asılı
olaraq geniş təsəvvür yaratmaq olur. Bu cür modelləşmənin əsas çatışmamazlığı konkret, verilmiş
parametrlər əsasında hesablamaların aparılması ilə bağlıdır.
Riyazi modelləşmə kompüter modelləşməsi ilə müqayisədə obyekt haqqında daha çox, lakin
ümumi xarakterli və abstrakt məlumatlar əldə etməyə şərait yaradır. Bundan başqa, riyazi modelləşmə
vasitəsilə bioloji obyektə tam yaxın olan prosesləri imitasiya etmək, proseslərin dinamikasını izləmək
mümkündür. Bu cür modelləşmənin əsas məqsədi ondan ibarətdir ki;
1) sistemin elementlərinin, konkret hesabladığım molekulda ayrı-ayrı atomlarının bir-biri ilə qarşılıqlı
təsirlərini izləməkdən,
2) sistemin - molekulun dayanıqlılığını qiymətləndirməkdən,
3) müxtəlif xarici təsirlər zamanı sistemin özünü aparmasını proqnozlaşdırmaqdan,
4) bizə lazım olan kriteriyalarda molekulun həndəsi və enerji parametrlərini, yəni optimal fəza
quruluşunun öyrənilməsindən ibarətdir.
Bu deyilənlərə misal kimi molekulyar dinamika üsulunu göstərə bilərik. Molekulyar dinamika
əsasında modellərin qurulması www.biophys.ru/ saytında geniş şəkildə şərh edilir.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
91
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Bildiyimiz kimi, zülalların funksional xassələri, o cümlədən fermentativ aktivlikləri onların
konformasiya dəyişmələri ilə sıx bağlıdır. Məlumdur ki, qlobulyar zülalların ayrı-ayrı atomlarının və
atom qruplarının daxili yerdəyişmələri xarakterik 10-15 saniyə ərzində 0,02 nm amplitudla baş verir.
Ona görə də konformasiyaların azacıq dəyişmələrini belə imitasiya etmək üçün bir-biri ilə bağlı çoxlu
sayda tənliklərin birlikdə həll edilməsi lazımdır ki, bu da yalnız keçən əsrin əvvəllərindən böyük
sürətlə inkişaf edən molekulyar dinamika metodlarının inkişafından sonra mümkün oldu. Bunun üçün
proqrama ilkin koordinatlar və zərrəciklərin sürətləri haqqında məlumatlar rentgen spektroskopiyası və
nüvə maqnit rezonansı əsasında əldə edilən nəticələrə görə daxil edilir. Atom-atom qarşılıqlı təsirlərin
parametrləri empirik yolla hesablanır ki, bu zaman təcrübi yolla kiçik biomolekullar üçün spektrlərdən
alınmış termodinamik, struktur xarakteristikaları ilə maksimal uzlaşma şərti ön plana çəkilir.
Kompyuter ekranında isə ayrı-ayrı atomların trayektoriyalarını və molekulun daxili hərətini əyani
şəkildə izləmək mümkün olur.
Molekulyar dinamika üsulu ilə son 50 ildə yüzlərcə zülal molekulunun fəza quruluşu hesablan-
mışdır. Alınan nəticələrin təcrübi nəticələrlə üst-üstə düşməsi, bu üsulun perspektivli olmasını bir daha
sübut etdi. Mən də öz hesablamalarımızda molekulyar dinamika üsulundan istifadə edərək, bioloji
molekul olan helikostatin 1 neyropeptidinin fəza quruluşunu tədqiq etmişəm. Helikostatin 1 moleku-
lunun özəlliyi ondan ibarətdir ki, o ifraz edildiyi həşəratın qanında müəyyən konsentrasiyalarda həmin
həşəratın böyüməsinə cavabdeh olan cavan – “yuvenil” hormonların ifrazını ingibirləşdirməklə, onun
məhvinə səbəb olur. Bu da öz növbəsində kənd təsərrüfatı ziyanvericilərinin məhvi üçün ekoloji təmiz
insektisidlərin yaradılması istiqamətində geniş imkanlar açır.
Helikostatin 1 molekulu 8 amin turşu qalığından ibarətdir (şəkil 1). İşin mahiyyəti molekulu təşkil
edən amin turşu qalıqlarının stabil konformasiyalarının fəzada tuta biləcəkləri bütün kombinasiyaları
düzgün seçməkdən və bu konformasiyalara uyğun olaraq onların daxili fırlanma bucaqları ətrafında
molekuldaxili qarşılıqlı təsir enerjilərini (qeyri-valent, elektrostatik, torsion) minimizasiya etməkdən
ibarətdir. Hesablamalarda istifadə olunan potensial funksiyalarda su mühitini nəzərə almaq üçün
Morze potensialından istifadə edilmiş və ifadədə dielektrik nüfuzluğunun qiyməti 10 götürülmüşdür.
Çünki dielektrik nüfuzluğunun qiyməti 10 olduqda alınan nəticələrin təcrübi nəticələrlə üst-üstə
düşməsi müəyyən edilmişdir.
Şəkil 1. Helikostatin 1 molekulun amin turşu ardıcıllığı və hesablama sxemi
Bu üsulda hesablamalar mərhələli şəkildə aparılır ki, bu da hesablamaların daha düzgün və tez
yerinə yetirilməsinə zəmin yaradır. Biz hesablamaları şəkil1-də göstərilmiş sxem əsasında aparmışıq.
Əvvəlcə tri, sonra isə pentapeptid fraqmentlər hesablanmışdır. Bu fraqmentlər üçün hesablanacaq
quruluş tiplərinin sayı 2n-1 ifadəsinə (burada n-fraqmentdəki qalıqların sayıdır) əsasən tapılır. Hər bir
fraqment üçün alınana nəticələr ayrı-ayrılıqda təhlil edildikdən sonra, onlar əsasında bütöv molekulun
fəza quruluşunu hesablamaq üçün variantlar yığılaraq proqram vasitəsilə hesaba buraxılmışdır.
Tədqiqat nəticəsində helikostatin 1 molekulunun nisbi konformasiya enerjisi 0-10 kkal⁄mol
intervalında olan 16 kiçikenerjili stabil konformasiyası tapılmış, onların həndəsi (bura ikiüzlü
bucaqlar, fəza koordinatları daxildir) və enerji parametrləri müəyyən edilmişdir. Hesablamalar zamanı
kiçikenerjili konformasiyaların əksəriyyətinin peptid zəncirinin bükük quruluş tipi ilə xarakterizə
olunduğu alınan nəticələrdə asanlıqla müşahidə edilir. Belə ki, Pro3 və Leu8 arasında yaxın kontakt-
ların olması (С
atomları arasındakı məsafə 7 Å), peptid zəncirinin bu hissəsində -büküyün möv-
cudluğundan xəbər verir. Hesablamaların nəticəsindən o da aydın görünür ki, molekulun kiçikenerjili
konformasiyalarının stabilləşməsində qiyməti 80-90 kkal⁄mol ətrafinda dəyişən qeyri-valent qarşılıqlı
təsirlərin də rolu böyükdür. Hidrogen rabitələri sisteminin ümumi enerjiyə verdiyi payın az olmasına
başmayaraq, bu rabitələr də molekulun dayanıqlı stabil quruluşunun yaranmasında mühüm rol oynayır.
Kiçikenerjili konformasiyalarda da Pro3 və Leu8 qalıqlarının əsas zəncirlərinin CO və NH atomları
arasında yaranan hidrogen rabitələri bir daha peptid zəncirində
-dönmənin olmasını sübut edir.
Qafqaz U
İlk
biotexno
kimi bio
etdikdə,
paylanm
hissəcikl
sistemlər
ayırmaq
Poli
iki fazalı
amillərin
həlledici
sistem v
kompone
və sistem
Zaslavsk
həlledici
Təq
tədqiq o
təbabətd
əvəzedic
Ona gör
sistemlər
hal diaq
polivinilp
molekul
hər birin
Müəyyən
konsentr
olur, bur
verilmiş
müəyyən
Cədvəl. D
%
C
2
2
2
2
IV INTERN
University
DEKS
SİST
dəfə isveç tə
ologiyada tət
oloji mənşəli
həmin mad
ması baş ver
lərini onların
rin hər iki f
məqsədlə is
imerlərin term
ı sulu polim
n təsiri barəd
i rolunu irəli
verirsə, onda
entlər arasınd
mdə gedən
ki və digərlər
i rola malik o
qdim olunan
olunmuşdur.
ə geniş istifa
cisi kimi istif
rə də polivin
rinin tədqiqi
qramına təsir
pirrolidon v
kütlələri 100
nin binodal əy
n olunmuşd
rasiyası dekst
rada CPVP v
molekulyar
n korrelyasiy
Dekstran-PVP-s
%-lə verilmişdir
İlkin system
C
PVP
C
d
23,0
24,0
24,0
22,1
9
9
1
1
NATIONAL
TRAN-PO
EMLƏRİ
MOLE
N.Z.ŞİRİ
ədqiqatçısı A
tbiq imkanlar
maddələri, h
ddələrin siste
rir ki, bu d
n nativ xüsus
fazasının əsa
tifadə etmək
modinamik u
mer sistemləri
də ədəbiyya
sürürdülər. O
bu hadisə d
dakı qarşılıql
prosesləri m
ri elmi tədqiq
olması hipote
işdə dekstr
Tədqiqat ob
adə olunan s
fadə olunmuş
nilpirrolidonu
çox aktualdı
ri tədqiq olu
və Rusiyanın
000; 30000; 4
yriləri qurulm
dur ki, polim
tranın konsen
və Cdek uyğu
kütlələri üçü
ya asılığı mü
su ikifazalı siste
r, ± 0,1% dəqiq
m
dekstran
C
9,1
9,0
0,1
1,1
2
2
2
2
SCIENTIFIC
OLİVİNİ
İNİN HA
EKULYAR
İNOV, S.R.
BAKI DÖ
nicat.
A
Albertson pol
rını göstərmi
hüceyrə, viru
emin eyni z
da həssas v
siyyətlərini s
asını su təşki
k çox əlverişl
uyuşmazlığı b
inin əmələ g
atda ziddiyyə
Onlar iddia e
digər həlledic
lı-təsir polim
məhz bu qar
qat işlərində
ezini irəli sürü
ran-polivinilp
byekti kimi s
suda həll ola
şdur. PVP-ni
un sulu məhl
ır. PVP-nin m
unmuşdur. İş
n istehsalı o
40000 və 540
muş, binodall
merlərin ko
ntrasiyasında
ln
un olaraq PV
ün sabitlərdir
şahidə olunm
eminin fazaların
qliklə)
Yuxarı faz
C
PVP
C
de
27,1
28,5
29,5
28,5
4
4
4
4
C CONFERE
92
İLPİRRO
AL DİAQR
R KÜTLƏ
.BAĞIROV
ÖVLƏT UNIV
sirinov.88@m
AZƏRBAYCA
imer-su ikifa
işdir. Məlum
us və s. kim
zamanda tar
və dayanıqsı
axlamaqla əl
il etdiyindən
lidir.
barədə mövc
əlmə mexan
ətli fikirlərə
edirdilər ki, ə
cilərlə də mü
mer-həlledici
rşılıqlı təsirl
ikifazalı sul
ür və bunu tə
pirrolidon-su
seçilmiş poli
an polimerlər
in 0,5 %-li s
lullarının, PV
molekulyar k
şdə Almaniy
olan dekstran
000 olan frak
ların birləşdi
nsentrasiyası
an eksponensi
n
PVP
C
a C
VP və dekstra
r. Qeyd edək
muşdur.
nın tərkibi və bi
za
ekstran
C
4,6
4,4
4,3
4,4
7
6
6
6
Dostları ilə paylaş: |