Tumore mit ungleichmäßiger Oxygenierung zeigen auch eine inhomogene Strahlenempfindlichkeit. Insbesondere sind die hypoxischen Regionen strahlenresistenter, was die Wirksamkeit der Strahlentherapie einschränkt. Es wurde beobachtet, dass eine hohe LET-Strahlung diesem Effekt bis zu einem gewissen Grad entgegenwirken kann, was Ionenstrahltherapie eine der vielversprechendsten Strategien zur Behandlung hypoxischer Tumore macht. Es wird angenommen, dass der Sauerstoffeffekt auf der Nanometerskala mit der indirekten Strahlenwirkung zusammenhängt. Es gibt mehrere Theorien, die eine Erklärung für den Ursprung dieses Effekts und seine LET-Abhängigkeit auf der nanoskopischen und chemischen Ebene liefern. Eine mechanistische Beschreibung fehlt jedoch bislang, und über die indirekteWirkung und die chemischen Prozesse entlang einer Ionenspur ist wenig bekannt. In dieser Arbeit wurde der Monte-Carlo Code TRAX zur Simulation der Teilchenbahnstruktur um die vorchemische und chemische Stufe des Strahlungseffekts erweitert und ist nun in der Lage, die chemische Entwicklung der wichtigsten Produkte der Wasserradiolyse unter verschiedenen Bestrahlungsbedingungen und Oxygenierungsniveaus des Mediums zu simulieren. Die Gültigkeit des Modells wurde verifiziert, indem die berechneten Zeit- und LET-abhängigen Ergebnisse der verschiedenen radiolytischen Produkte mit experimentellen Daten und anderen Simulationsansätzen verglichen wurden. Als ein Anwendungsbeispiel der neu implementierten Version des TRAX-CHEM-Codes wurde eine Studie über den Dosisverstärkungseffekt und den Effekt der Radikalverstärkung von Goldnanopartikeln unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Dies wird das Grundwissen erweitern, das für die biologische Behandlungsplanung für Goldnanopartikel verstärkte Strahlentherapie notwendig ist.