RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Cтатьи, принятые к публикации
Обзоры актуальных проблем


Механизм радикальных пар в магнитобиологии: состояние дел


Федеральный научно-клинический центр космической медицины и биологии Федерального медико-биологического агентства, ул. Сущёвский вал 24, Москва, 127018, Российская Федерация

В обзоре рассмотрена проблема биологического действия слабых магнитных полей, ожидающая решения около полувека. Обсуждается спин-химический механизм радикальных пар — наиболее представленный в литературе по объяснению наблюдаемых явлений. Эффективность механизма ограничена спиновой релаксацией. Даны оценки ее скорости для радикала в белке по каналам зеемановского, сверхтонкого, спин-орбитального и обменного взаимодействий. Приводится аналитическое решение уравнения Лиувилля—фон-Неймана для двух электронов и ядра с учетом релаксации и химической кинетики, связывающее магнитуду эффектов со скоростью релаксации. Обсуждаются разные аспекты решения: влияние радиочастотных и гипомагнитных полей, роль квантовой запутанности, трудности и перспективы теории и др.

Ключевые слова: магнитный биологический эффект, магнитная навигация животных, спиновая декогеренция, спиновая релаксация, спиновая химия, механизм радикальных пар, уравнение Лиувилля—фон-Неймана, открытая квантовая система, химический компас, гипомагнитное поле
PACS: 82.39.−k, 87.10.+е, 87.50.−a, 87.50.Mn (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.09.040032
Цитата: Бинги В Н "Механизм радикальных пар в магнитобиологии: состояние дел" УФН, принята к публикации

Поступила: 5 октября 2024, доработана: 15 сентября 2025, 17 сентября 2025

English citation: Binhi V N “The radical-pair mechanism in magnetobiology: state of the art” Phys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2025.09.040032

Список литературы (231) Похожие статьи (20) ↓

  1. В.Н. Бинги, А.В. Савин «Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы» УФН 173 265–300 (2003)
  2. Я.Б. Зельдович, А.Л. Бучаченко, Е.Л. Франкевич «Магнитно-спиновые эффекты в химии и молекулярной физике» УФН 155 3–45 (1988)
  3. В.М. Бяков, С.В. Степанов «К механизму первичного биологического действия ионизирующих излучений» УФН 176 487–506 (2006)
  4. О.В. Мисочко «Неклассические состояния возбуждений кристаллической решётки: сжатые и запутанные фононы» УФН 183 917–933 (2013)
  5. М.Б. Менский «Концепция сознания в контексте квантовой механики» УФН 175 413–435 (2005)
  6. Ю.М. Романовский, А.Н. Тихонов «Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-синтаза — вращающийся молекулярный мотор» УФН 180 931–956 (2010)
  7. Г.Р. Иваницкий «XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики» УФН 180 337–369 (2010)
  8. А.Г. Яковлев, В.А. Шувалов «Физическая стадия разделения зарядов при фотосинтезе» УФН 186 597–625 (2016)
  9. Г.Р. Иваницкий «Самоорганизующаяся динамическая устойчивость биосистем, далёких от равновесия» УФН 187 757–784 (2017)
  10. Н.Г. Птицына, Дж. Виллорези и др. «Естественные и техногенные низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья» УФН 168 767–791 (1998)
  11. О.Н. Гадомский «Проблема двух электронов и нелокальные уравнения электродинамики» УФН 170 1145–1179 (2000)
  12. К.М. Салихов «Состояние теории спинового обмена в разбавленных растворах парамагнитных частиц. Новая парадигма спинового обмена и его проявлений в ЭПР-спектроскопии» УФН 189 1017–1043 (2019)
  13. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» УФН 184 1265–1298 (2014)
  14. Г.Р. Иваницкий, А.Б. Медвинский и др. «От «демона Максвелла» к самоорганизации процессов массопереноса в живых системах» УФН 168 1221–1233 (1998)
  15. Р.Б. Моргунов «Спиновая микромеханика в физике пластичности» УФН 174 131–153 (2004)
  16. А.Л. Фрадков «О применении кибернетических методов в физике» УФН 175 113–138 (2005)
  17. М.И. Рабинович, М.К. Мюезинолу «Нелинейная динамика мозга: эмоции и интеллектуальная деятельность» УФН 180 371–387 (2010)
  18. Ю.В. Владимирова, В.Н. Задков «Квантовая оптика единичных квантовых излучателей в ближнем поле наночастицы» УФН 192 267–293 (2022)
  19. Л.М. Биберман, В.С. Воробьев, И.Т. Якубов «Кинетика ударно-радиационной ионизации и рекомбинации» УФН 107 353–387 (1972)
  20. С.И. Яковленко «Поглощение мощного резонансного излучения при столкновительном уширении линии» УФН 136 593–620 (1982)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение