Os danos causados em biomoléculas devido a colisões de elétrons de baixas energias são alvos de muitos estudos teóricos e experimentais. Uma classe de interesse particular dessas biomoléculas são unidades de fitas simples de DNA e RNA. Nesse contexto, podemos estudar o problema da colisão através de um modelo mnimo, adotando nucleotdeos (ou subunidades) como alvo do processo colisional. Além da capacidade que as bases nitrogenadas possuem de capturar o elétron e desencadear fenômenos dissociativos, as mesmas também podem atuar como sensitizadoras em processos radioterapêuticos, devido a alta capacidade de gerarem radicais livres alta- mente reativos. A partir disso, muitos esforços vêm sendo aplicados para se investigar possveis novos sensibilizadores em processos radioterápicos, como 5-halouracilas ou outras uracilas modificadas. Nesse contexto, o trabalho realizado por Bowen et al. aponta os compostos 5-OCNU e 5-SCNU como sendo possveis candidatos. O projeto se propõe a caracterizar os estados aniônicos que iniciam os processos dissociativos nos dois compostos, usando técnicas de espalhamento e técnicas de estados ligados. As motivações acerca do problema de espalhamento entre elétrons e classes particulares de biomoléculas são de natureza biológica. Sendo assim, alguns resultados obtidos para moléculas em fase gasosa podem ser um primeiro passo para o estudo das mesmas propriedades fsicas em solução aquosa, mimetizando o ambiente biológico no qual se desencadeiam processos fsicos de interesse. Portanto, em seguida, propomos um novo modelo para a inclusão de efeitos de solvente nas descrições da captura eletrônica em baixas energias. Nosso estudo se baseia na combinação de simulações clássicas de Monte Carlo e técnicas de espalhamento eletrônico. Por último, apresento também uma abordagem dependente do tempo baseada em técnicas MQC (mixed quantum-classical dynamics) para a dinâmica do ânion temporário da 5-bromouracila, um radiossensibilizador já bem conhecido. A dinâmica nuclear de estados ressonantes constitui um problema em aberto, e os desenvolvimentos realizados significam um novo passo em direção a novas metodologias.

The damage to biomolecules due to low-energy electron collisions is the subject of many theoretical and experimental studies. A particular interesting class of biomolecules are single stranded units of DNA and RNA. In this context, we can study the collisional problem through a minimal model, considering nucleotides (or subunits) as the target of the scattering process. In addition to their ability to capture the electron and trigger dissociative phenomena, they also act as sensitizers in radiotherapeutic processes due to the high capacity of generating reactive free radicals. Many efforts have been applied to investigate possible new sensitizers in radiotherapeutic processes, such as 5-halouracils or another modified uracils. In this context, the work by Bowen et al. points to 5-OCNU and 5-SCNU compounds as potential candidates. The work proposed the characterization of the anion states related to the dissociative processes in this two compounds, employing both scattering and bound states techniques. The main motivations about the scattering problem between electrons and particular classes of biomolecules are related to biological interests. Thus, some results obtained for gas phase molecules can be a first step to the study of the same physical properties in aqueous solution, describing the biological environment in which physical processes are triggered. Therefore, we present a new methodology to include the solvent effects in the characterization of the electron attachment at low energies. Our study is based on the combination of classical Monte Carlo simulations and electron scattering techniques. Finally, we also present a new novel on the time-dependent dynamics of the low lying negative ions of 5-bromouracil, a well stablished radiosensitizer. Nuclear dynamics of resonant states are an open problem, and our developments based on MQC (mixed quantum-classical dynamics) mean a new step toward new methodologies.