电离辐射过程中产生大量的低能电子(LEE)可作用于DNA分子特定的化学键上,形成瞬态阴离子(TNI),通过其分解导致DNA的单链破坏(SSB)和双链破坏(DSB)。低能电子与大分子相互作用的截面积(crosssection,CS)是辐射诱导下分子分解与合成过程精确建模的重要参数。低能电子与分子相互作用的有效CS及其他定量参数通常是通过厚度相当于电子热化距离、纳米级的固体分子膜来测定的。低能电子的辐照实验最主要困难在于:电子能量在膜上分布的不均匀,及其导致的核电积累;后者将进一步导致分子表面无法进行辐射。这些因素的影响使不同厚度膜上有效CS的定量测定更加复杂,且限制了这些测定方法的应用。本文通过利用5eV、6eV、10eV和15eV的电子分别辐照10-20nm的DNA分子膜,分析其中超螺旋态(SC)DNA的损失含量(LS)、单链破坏(SSB)DNA、双链破坏(DSB)和crosslink(CL)等各种组分变化,获得相应的有效CS。结果表明:该能量范围内低能电子的衰减长度在12nm左右,在10eV处有最大值;有效CS强烈依赖于分子膜厚度及荷电积累的相关条件;不同膜厚度的电子穿透系数在0.4-0.7范围。在Rezaee等人建立的数学模型基础上,计算了低能电子对DNA损伤的绝对CS,即由电子非弹性碰撞引起的全部SC损伤,其中10eVCS为2 ×10-14cm2左右。该结果与前期研究的有效CS测定及计算结果一致。电子对SSB生成的CS则稍小于前者,说明SSB是SC损伤的主要产物;而电子对DSB和CL生成的CS则比前二者要小一个数量级。本文不但测定了 5-15eV电子对DNA损伤的绝对CS,第一次全面地提供了SSB,DSB和CL生成的绝对CS。这些分析可拓展到更宽的2-20eV电子的CS计算。该方法的建立将适用于其他固体分子的电子损伤/反应相互作用的系统中。