Jakie studia radiobiologiczne

Promieniowanie jonizujące otacza nas wszędzie. Potężny rozwój energetyki jądrowej stworzyła warunki do powszechnego produkcji sztucznych izotopów promieniotwórczych. substancje radioaktywne powstają również w wyniku eksplozji jądrowej i spada nuklearnym. Radio - nauka badająca wpływ promieniowania na obiektach biologicznych metod ochrony przed jego szkodliwym działaniem i możliwości praktycznego wykorzystania promieniowania w różnych dziedzinach medycyny, rolnictwa i biologii jonizującego.

W niektórych częściach świata są miejsca, gdzie poziom promieniowania jest nieznacznie zwiększone. Wynika to z tego, że pojawia się z różnych przyczyn, naturalne stężenie (uranu, radu, toru) lub sztuczne (stront, cez) substancji radioaktywnych na powierzchni ziemi. Specjalny odcinek radiobiologii - radioekologia - bada rozkład pierwiastków radioaktywnych w środowisku naturalnym, ich gromadzenia, przekazywania i wpływu na organizmach zwierzęcych i roślinnych.

Promieniowanie jonizujące pochodzące z rozpadu radioaktywnego mają różne właściwości. cząstki alfa stanowią podwójne zjonizowanego helu jądra. Składają się one z dwóch protonów i dwóch neutronów przeprowadzić dwa ładunki dodatnie i ma masę 4. cząstek beta, które stanowią przepływ elektronów, mają ujemny ładunek i bardzo małą masę. Promienie gamma - fotonów promieniowania elektromagnetycznego jest trudne. Oni nie mają ładunek. Masa reszta gamma jest równa zero.

Po naświetleniu żywych organizmów alfa, promieniowanie beta i promieniowanie gamma w tkankach ulega jonizacji, co prowadzi następnie do dużych zmian w metabolizmie, w dziedzicznych właściwości. Najważniejszą cechą promieniowania cząstki alfa, cząstki beta i gamma, o takiej samej energii, może mieć inną długość ścieżki i mogące powodować różny stopień jonizacji:

Radiowego studia reakcje zachodzące w organizmie, ekspozycję na promieniowanie jonizujące. Radiobiologia stwierdzono, że działanie biologiczne promieniowania jonizującego w dużym stopniu zależy od rodzaju cząstek i ich energii pochłoniętej w żywej materii. Dlatego w radiobiologii przywiązuje ogromną wagę do dokładnego pomiaru natężenia i dawki promieniowania jonizującego.

Dla jednostki pomiaru radioaktywności jest nazywany Curie - na cześć francuskich naukowców, który odkrył zjawisko promieniotwórczości. Jeden Curie - jest ilością substancji radioaktywnej, która występuje 3,7 * 10¹⁰ rozpadów na sekundę. Są też mniejsze jednostki: mc, mikrokiurów. Liczba promieni gamma i promieniowaniem rentgenowskim, mierzona w pozostałych jednostkach - promieni X (R). Do pomiarów energii promieniowania pochłoniętego przez jednostkę masy napromieniowanego materiału jonizującego, przy użyciu specjalnej jednostki - RAD. Dawka 1 rad odpowiada ilości zaabsorbowanej energii 100 erg / gram. Do powietrza w dawce naświetlania 1 P dawki pochłoniętej 0.88 zadowolony.

Tak więc, zanim radiobiologiczne ważne zadania: po pierwsze, do dokładnego pomiaru dawki promieniowania jonizującego, objęte organizm- po drugie, w celu zbadania samą działanie promieni żyć jonizującego organizmy- po trzecie, aby znaleźć środki i sposoby ochrony organizmów żywych ( zwłaszcza mężczyzn) przed szkodliwym wpływem radiatsii- czwarte, w celu znalezienia sposobów wykorzystania promieniowania jonizującego w celach gospodarczych i leczniczych.

Wideo: Dubna

Radiobiologia odkrył, że naświetlanie powoduje różne zmiany w organizmie zwierząt, roślin i mikroorganizmów. I wielkiego czas naświetlania znaczenie, jego energii i stanu fizjologicznego organizmu (czy jest to nasiona roślin lub sadzonki, młodych i dorosłych zwierząt).

Podstawą działania biologicznego promieniowanie jonizujące jest oparte na jego zdolność do indukowania powstawania jonów w organizmie. Zatem w komórkach i tkankach, a zwłaszcza w ich strukturach genetycznych - chromosomy jądro, wielkie zmiany zachodzą ( „dziedziczenie”, patrz art ..). Naukowcy odkryli, że wrażliwość organizmu na promieniowanie jest bardzo różny. Tak więc, średnia dawka, przy której organizm ginie, Y zwierzęta ma przyjemność 200- 1000 (u owadów -1000 - 100000), w zakładach - 1000 - 150000, w mikroorganizmy - rad 1000000.

Pod wpływem promieniowania komórek zmodyfikowanych i tkanek, zaburzenia metabolizmu, w wyniku powstrzymał wzrost organizmów być inna od zwykłych, znanych mutantów. Większość mutantów są zabijane, ale ocalałych można zaobserwować właściwości użyteczne dla człowieka (zob. Vol. 6 DE, Art. „Nowe sposoby hodowli roślin”).

Odbieranie radiomutanty puszki po napromieniowaniu suchego nasiona w laboratorium lub w trakcie długotrwałego napromieniowania roślin w szczególnym obszarze (gamma pole), w którym źródło promieniowania jonizującego zamontowany. W takim polu zasadzone w różnych uprawach pszenicy, jęczmienia - „groch, truskawki, jabłka, gruszki - i napromieniowane je nieprzerwanie przez cały okres wegetacji. W ciągu tak długiego naświetlanie roślin otrzymywać różne dawki promieniowania. Ponieważ promieniowanie radioaktywne jest bardzo niebezpieczne dla ludzi, należy ująć gamma-field, ochrony i ustanowić specjalne panele z znak wskazujący, że istnieje strefa radioaktywny. Jeśli to konieczne, źródłem promieniowania jonizującego i zamykane automatycznie za pomocą specjalnego urządzenia jest zanurzony w głębokim studnia. W tym czasie naukowcy zebrano próbki do analizy roślin, plon nasion i owoców.

Bardzo ważne jest, że promieniowanie jonizujące jest stosowany do zwalczania szkodników upraw rolnych. Okazało się, że dorosłe owady szkodniki odporne na promieniowanie i zabójczych dawek promieniowania dla setek tysięcy z nich zadowolony. Jednakże, ich jaj i larwy śmierć przy znacznie niższych dawkach. Na przykład, jeśli ziarno przed załadowaniem do silosu do przechowywania napromieniowanych dawką 10 000 rad, jaja i larwy wołka nie wzrośnie i ziarno można przechowywać bez strat. Napromieniowane kukurydza jest bezpieczny dla ludzi i może być stosowany w odniesieniu do żywności, ale do siewu, to nie jest dobre. W radiobiologii są nie tylko duże ale także małe dawki promieniowania jonizującego. Stwierdzono, że małe dawki promieniowania w niektórych przypadkach, przyspieszają wzrost roślin i zwierząt, t. E. mieć działanie pobudzające. Istnieją dowody na to, że w roślinach jako wynik stymulacji zwiększa zawartość witaminy, przyspiesza procesy przemiany materii, zwiększenie wydajności, skrócenie czasu dojrzewania owoców. Stymulowanie dawki promieniowania dla różnych gatunków i odmian roślin uprawnych nie są takie same, a w zakresie od 100 do 4000 rad. Wszystkie te zjawiska nadal wymagają starannego i dokładnego badania.

Stymulujący wpływ małych dawkach promieniowania obserwuje się nie tylko do roślin, ale również w innych organizmach. Ale zwierzęta są bardzo wrażliwe na promieniowanie, a zatem stymulowanie dawkę dla nich setki razy mniej niż dla roślin. Na przykład, napromienianie jaj, które są w inkubatorach, drobiu, w dawce 1-2 zadowolony z zauważyć pozytywny efekt: rosnącą liczbę wyklutych piskląt i hodowano z nich kurczęta mają większą produkcję jaj - wytwarzają więcej jaj niż wyeksponowany na rok.

Szczególne znaczenie mają w radiobiologii znaczniki, lub znaczniki. Ta nazwa została nadana izotopy, głównie radioaktywny ponieważ rozpadają się, jakby sami znaleźć swoje piętno sposób. Gdy radioizotop w kompozycji substancji wprowadza się do ciała, a następnie cząstki emitowane podczas rozpadu izotopu mogą dowiedzieć się do transformacji i ruchów ciała substancji. Dlatego naukowcy są powszechnie stosowane radioizotopów, aby zobaczyć, co dzieje się w organizmie z różnych soli, składniki odżywcze wchłaniane przez rośliny jako nawóz i mleka ich młodych zwierząt i wielu innych procesów zachodzących w organizmach żywych. Powiemy tylko niektóre operacje wykonywane za pomocą izotopów promieniotwórczych.

Na przykład, dowiedzieć się pewne cechy pszczół w życiu. Pszczoły znakowano fosforu promieniotwórczymi (³²F), który dodaje się do syropu cukrowego zjedzone przez owady. Łapanie pszczół w różnych odległościach od ula, można ustawić zakres i szybkość lotu pszczół, ich rozmieszczenie w obszarze pilotażowym, gdzie odwiedzają kwiaty, i tak dalej. D. Jeśli wszystkie ula być oznaczone tylko jeden pszczoła, licznik, umieszczone na wejściu do ula zauważyć, za każdym razem, zanim pojawią. więc udało dowiedzieć się, ile lotów dziennie sprawia, że ​​pszczoła robotnik, i jak długo jest nieobecny.

Z pomocą radioizotopów mógł badać wiele procesów zachodzących w żywym organizmie. Na przykład, stwierdzono, że kiedy zostaje uwolniony tlen fotosyntezy dwutlenku węgla, jak sądzono wcześniej, w wyniku rozkładu cząsteczek wody. Stwierdzono, iż fotosynteza jest szybki, ponieważ dwutlenek węgla znakowany węglem natychmiast wykrywane w dziesiątkach różnych związków organicznych. Można było wykazać, że szybkość przepływu materii organicznej w komórkach zielony liść Jest to również bardzo wysokie - do 100 mm / godzinę.

Stwierdzono, że szybkość aktualizacji tkanek w ciele zwierząt jest bardzo wysoka. Na przykład, białka mięśnie w organizmie otrzymują o połowę w 80 dni, a w wątrobie szybciej - w ciągu 8 dni. Korzystanie radioizotopu ¹⁴Z ustalono, że cukier jest absorbowany przez organizm na raz, a natychmiast po oddychania komórkowego.

Z pomocą izotopu stwierdzono, że rośliny wchłonąć składniki odżywcze nie tylko za pośrednictwem systemu korzeniowego, ale także w tzw dolistnego dokarmiania. Metoda ta okazała się bardzo skuteczna, ponieważ rośliny natychmiast dotrzeć elementów niezbędnych arkuszy dla wzrostu i rozwoju. Leśnicy z wykorzystaniem radioizotopów stwierdzono, że drzewa mogą wymieniać odżywczych przez system korzeniowy. W tym celu, w jednym z drzew z drewna dębowego podawanego radioaktywnego bromku potasu. Po kilku dniach radioizotop wykryto w sąsiednich drzew, które rozwijają się w odległości 4 m od pierwszego.

Izotopy promieniotwórcze są powszechnie stosowane w medycynie do diagnozowania i leczenia niektórych chorób.