Mitä vaikutuksia säteilyllä on kasveihin? Säteilyn vaikutus kasveihin. ionisoiva hiukkanen sisään

Johdanto

Bibliografia

JOHDANTO

Ytimen radioaktiivisen hajoamisen aikana säteilee α-, β- ja γ-säteitä, jotka ovat ionisaatiokyky. Säteilytetty väliaine ionisoituu osittain absorboituneiden säteiden vaikutuksesta. Nämä säteet ovat vuorovaikutuksessa säteilytetyn aineen atomien kanssa, mikä johtaa atomien virittymiseen ja yksittäisten elektronien irtautumiseen niiden elektronikuoresta. Tämän seurauksena atomista tulee positiivisesti varautunut ioni. (primaarinen ionisaatio). Ulospurkautuvat elektronit puolestaan ​​ovat itse vuorovaikutuksessa vastaan ​​tulevien atomien kanssa aiheuttaen sekundaarinen ionisaatio. Kaiken energian käyttäneet elektronit "kiinni" neutraaleihin atomeihin muodostaen negatiivisesti varautuneita ioneja. Aineeseen ionisoivien säteiden synnyttämien ioniparien lukumäärää yksikköreitin pituutta kohden kutsutaan spesifinen ionisaatio, ja ionisoivan hiukkasen kulkema matka muodostumispaikasta paikkaan, jossa liikeenergia katoaa, on ns. juoksun pituus.

Eri säteiden ionisointivoima ei ole sama. Se on korkein alfasäteissä. Beeta-säteet aiheuttavat vähemmän aineen ionisaatiota. Gammasäteillä on alhaisin ionisaatiokyky. Läpäisykyky on suurin gammasäteillä ja pienin alfasäteillä.

Kaikki aineet eivät absorboi säteitä tasaisesti. Lyijyllä, betonilla ja vedellä on korkea imukyky, joita käytetään useimmiten suojaamaan ionisoivaa säteilyä vastaan.

1 Tekijät, jotka määräävät kasvien vasteen säteilytykseen

Kudosten ja koko kasviorganismin vaurioituminen riippuu monista tekijöistä, jotka voidaan jakaa kolmeen pääryhmään: geneettiset, fysiologiset ja ympäristöolosuhteet. Geneettisiä tekijöitä ovat kasviorganismin laji- ja lajikeominaisuudet, jotka pääosin määrittävät sytogeneettiset parametrit (ytimen koko, kromosomit ja DNA:n määrä). Sytogeneettiset ominaisuudet - ytimien koko, kromosomien lukumäärä ja rakenne - määräävät kasvien radioresistenssin, joka on kiinteästi riippuvainen soluytimien tilavuudesta. Fysiologisia tekijöitä ovat kasvin kehitysvaiheet ja -vaiheet säteilytyshetkellä, kasviorganismin kasvunopeus ja aineenvaihdunta. Ympäristötekijöitä ovat sää- ja ilmasto-olosuhteet säteilytyksen aikana, kasvien mineraaliravitsemusolosuhteet jne.

Soluytimen tilavuus heijastaa siinä olevan DNA:n sisältöä, kasvien säteilyherkkyyden ja niiden solujen ytimissä olevan DNA:n välillä on suhde. Koska ytimen sisällä tapahtuvien ionisaatioiden lukumäärä on verrannollinen sen tilavuuteen, mitä suurempi ytimen tilavuus, sitä enemmän kromosomeille tapahtuu vaurioita yksikköannosta kohden. Kuolettavan annoksen ja ytimen tilavuuden välillä ei kuitenkaan ole käänteistä verrannollista suhdetta. Tämä johtuu siitä, että eri lajien kasvien solujen kromosomien lukumäärä ja rakenne eivät ole samat. Siksi tarkempi säteilyherkkyyden indikaattori on ytimen tilavuus yhtä kromosomia kohti, eli interfaasin ytimen tilavuuden suhde somaattisten solujen kromosomien lukumäärään (lyhyesti kutsutaan kromosomien tilavuudeksi). Logaritmisella asteikolla tämä riippuvuus ilmaistaan ​​suoralla viivalla, jonka kaltevuus on 1, eli osoitettujen ominaisuuksien välillä on lineaarinen suhde (kuva).

Erilaisten kasvien säteilyherkkyys kroonisen säteilytyksen alaisena (A. Sparrow'n mukaan)

Puumaisten (a) ja ruohomaisten (b) kasvien säteilyherkkyyden riippuvuus faasien välisten kromosomien tilavuudesta (Sparrow, 1965 mukaan): 1-akuutti altistuminen (altistuminen R:lle); 2 - krooninen säteilytys (altistuminen R/päivä)

Tästä seuraa, että kahden suuren - annoksen (tai annosnopeuden) ja kromosomin tilavuuden tulo tietyllä säteilyvaurioasteella - on vakioarvo, eli jokaisessa kromosomissa on vakio keskimääräinen ionisaatioluku, sama todennäköisyys vaurioittaa solun geneettistä materiaalia. Tämä tarkoittaa, että kasvisolujen säteilyvaurioiden kannalta oleellista ei ole niinkään ominaisabsorboituneen annoksen arvo (esim. 1 g kudosta kohti), vaan ydinlaitteen absorboiman säteilyenergian arvo. Isotehokkaiden annosten käänteinen suhteellisuus kromosomilaitteiston kokoon tarkoittaa, että kromosomien keskimääräinen adsorboiman energian määrä tietyn vaikutuksen aiheuttamiseen tarvittavien altistusten aikana on suunnilleen vakio kussakin kasviryhmässä, eli puilla ja ruohoilla. Isotehokas annos- annos, jolla on sama (samanlainen) vaikutus.

Kasvieliöiden ploidisuusaste vaikuttaa myös kasvien säteilynkestävyyteen. Diploidilajit ovat herkempiä. Polyploideja vahingoittavat annokset ovat suurempia. Polyploidilajit ovat resistenttejä säteilyvaurioille ja muille haitallisille tekijöille, koska niissä on liikaa DNA:ta.

Fysiologisista tekijöistä kasvien säteilyherkkyyteen vaikuttaa kasvunopeus eli solujen jakautumisnopeus. Akuutissa säteilytyksessä säteilyherkkyyden riippuvuus jakautumisnopeudesta noudattaa Bergonier-Tribondon lakia: kasveilla on suurempi säteilyherkkyys voimakkaimman kasvun vaiheessa, hitaasti kasvavat kasvit tai niiden yksittäiset kudokset kestävät paremmin säteilyä kuin kasvit tai kudokset, joilla on voimakas kasvu. kiihtynyttä kasvua. Kroonisessa säteilytyksessä ilmenee käänteinen suhde: mitä suurempi kasvunopeus, sitä vähemmän kasveja estetään. Tämä johtuu solujen jakautumisnopeudesta. Nopeasti jakautuvat solut keräävät pienemmän annoksen yhden solusyklin aikana ja ovat siksi vähemmän vaurioituneet. Tällaiset solut kestävät paremmin säteilyä ilman merkittävää toimintahäiriötä. Siksi subletaalisilla annoksilla säteilytettäessä minkä tahansa mitoosin tai meioosin kestoa lisäävän tekijän pitäisi lisätä säteilyvaurioita, mikä lisää säteilyn aiheuttamien kromosomien uudelleenjärjestelyjen tiheyttä ja lisää kasvunopeutta.

Kriteerit ionisoivan säteilyn vaikutukselle kasveihin. Koska säteilyherkkyys on monimutkainen, monimutkainen ilmiö, jonka määräävät monet tekijät, on tarpeen keskittyä niihin arviointimenetelmiin ja kriteereihin, joilla kasvien säteilyherkkyysastetta arvioidaan. Yleensä tällaisina kriteereinä käytetään seuraavia kriteerejä: mitoottisen aktiivisuuden vaimeneminen solun jakautumisen aikana, vaurioituneiden solujen prosenttiosuus ensimmäisessä mitoosissa, kromosomipoikkeamien lukumäärä solua kohti, siementen itävyysprosentti, kasvin kasvun ja kehityksen lama, radiomorfoosit, klorofyllimutaatioiden prosenttiosuus, kasvien eloonjääminen, ja lopulta tuloksena on siemensato. Säteilyaltistuksen aiheuttaman kasvien tuottavuuden laskun käytännön arvioinnissa käytetään yleensä kahta viimeistä kriteeriä: kasvien eloonjäämistä ja niiden satoa.

Kasvien säteilyherkkyyden kvantitatiivinen arviointi selviytymiskriteerin mukaan vahvistetaan indikaattorilla LD50 (tai LD50, LD100). Tämä on annos, jolla 50 % (tai 70, 100 %) kaikista altistuneista henkilöistä kuolee. LD50-indikaattoria voidaan käyttää myös kasveille aiheutuneiden säteilyvaurioiden aiheuttamien satohäviöiden arvioinnissa. Tässä tapauksessa se osoittaa, millä kasvien säteilyannoksella niiden tuotto vähenee 50%.

Kasvien radioherkkyys niiden eri kehityskausien aikana. Kasvun ja kehityksen aikana kasvien säteilyherkkyys muuttuu merkittävästi. Tämä johtuu siitä, että eri ontogeneesijaksoina kasvit eroavat morfologisen rakenteensa lisäksi myös solujen ja kudosten erilaisesta laadusta sekä kullekin ajanjaksolle ominaisista fysiologisista, biokemiallisista prosesseista.

Kasvien akuutin säteilytyksen aikana eri muodostumisjaksoissa ne reagoivat eri tavalla riippuen organogeneesin vaiheesta säteilytyksen alkamishetkellä (kuva). Säteily vahingoittaa kasveissa niitä elimiä ja muuttaa niitä prosesseja, jotka muodostuvat ja etenevät altistuksen aikana. Säteilyannoksen suuruudesta riippuen nämä muutokset voivat olla joko stimuloivia tai vahingollisia.

Säteilyvauriot kasveille tavalla tai toisella vaikuttavat kaikkiin elimiin ja kaikkiin kehon toimintajärjestelmiin. Herkimmät "kriittiset elimet", joiden vauriot määräävät kasvien säteilyvaurioiden kehittymisen ja seuraukset, ovat meristemaattiset ja alkion kudokset. Kasvien reaktion laadullinen luonne niiden säteilytykseen riippuu kasvien morfofysiologisen tilan biologisesta spesifisyydestä pääsäteilyn annoksen kertymisen aikana.

Kasvien radioresistenssin vaihtelut ontogenian aikana (Batygin, Potapova, 1969)

Pääverson tappion mukaan kaikki viljelmät osoittavat suurinta herkkyyttä säteilyn vaikutukselle kasvun ensimmäisellä jaksolla (organogeneesin vaiheet I ja III). Kasvien säteilytys näinä aikoina estää kasvuprosesseja ja häiritsee muotoutumisprosesseja määräävien fysiologisten toimintojen keskinäistä koordinaatiota. Säteilyannoksilla, jotka ylittävät niiden kriittiset arvot tietylle viljelykasville (LD70), havaitaan kaikissa tapauksissa viljakasvien pääverson kuolema.

Jos kasveja säteilytetään organogeneesin alkuvaiheessa (I ja V), muodostuu lisäversoja, jotka suotuisissa kausiolosuhteissa ehtivät kypsyä ja tuottavat sadon, joka kompensoi jossain määrin kasvien kuolemaan liittyviä menetyksiä. päälaukaus. Kasvien säteilytys organogeneesin VI-vaiheessa - siitepölyn emosolujen muodostumisen aikana (meioosi) - voi johtaa merkittävään hedelmällisyyteen ja viljasadon menettämiseen. Kriittinen säteilyannos (esimerkiksi vehnälle, ohralle ja herneelle 3 kR) tänä aikana aiheuttaa pääversojen kukinnon täydellisen steriiliyden. Näissä kasveissa suhteellisen myöhään kehittyvät kasvavat tai haarautuvat lisäversot eivät ehdi saada kehityssyklinsä päätökseen eivätkä pysty kompensoimaan pääversojen aiheuttamia sadonmenetyksiä.

Kun kasveja säteilytetään samassa organogeneesin vaiheessa VI mononukleaaristen siitepölyjyvien muodostumisen aikana, kasvien vastustuskyky ionisoivan säteilyn vaikutukselle kasvaa merkittävästi. Esimerkiksi kun vehnää säteilytetään 3 kR:n annoksella meioosijakson aikana, viljasato on käytännössä nolla, kun taas kasveja säteilytettäessä mononukleaarisen siitepölyn muodostumisen aikana havaitaan 50 % sadon lasku. Organogeneesin myöhemmissä vaiheissa kasvien vastustuskyky säteilyn vaikutukselle kasvaa vieläkin voimakkaammin. Kasvien säteilytys kukinnan, embryogeneesin ja jyvien täytön aikana samoilla annoksilla ei aiheuta niiden tuottavuuden huomattavaa laskua. Näin ollen herkimpiä jaksoja ovat siementen itäminen ja kasvien siirtyminen kasvutilasta generatiiviseen tilaan, kun hedelmäelimet munitaan. Näille ajanjaksoille on ominaista lisääntynyt aineenvaihduntaaktiivisuus ja korkea solunjakautumisen intensiteetti. Kasvit kestävät eniten säteilyä kypsymisaikana ja fysiologisen siementen lepotilan aikana (taulukko). Viljakasvit ovat herkempiä säteilyherkkyydelle orastumisen, kypsymisen ja irtoamisen vaiheissa.

Talvikasvien eloonjääminen niiden säteilytyksen aikana syys-talvi-kevätjaksolla lisääntyy huomattavasti, kun talvikasvit kylvetään aikaisintaan vahvistetuista päivämääristä. Tämä johtuu ilmeisesti siitä, että säteilytetyt kasvit, jotka lähtevät ennen talvea vahvempana, täysikasvuisessa tilassa, osoittautuvat vastustuskykyisemmiksi säteilyn vaikutuksille.

Samanlainen säännöllisyys viljasadon laskussa eri kehitysvaiheissa olevien kasvien säteilytyksen aikana saatiin myös muille viljelykasveille. Palkoviljojen säteilyherkkyys on suurin orastusaikana. Kasvikasvien (kaali, punajuuret, porkkanat) ja perunoiden sadon jyrkimmin havaitaan alttiina ionisoivalle säteilylle itämisaikana.

Kaikilla viljakasveilla on suurin radioherkkyys käynnistysvaiheessa. Kasvien biologisista ominaisuuksista riippuen on eroja. Siten kaura osoittaa maksimaalista säteilyherkkyyttä putken sisääntulovaiheen lopussa ja panikkelin muodostumisen aikana.

Talviviljojen (vehnä, ruis, ohra) viljasadon lasku riippuen kasvien säteilytyksestä γ-säteillä kasvin eri kehitysvaiheissa, % säteilyttämättömään kontrolliin

Ulkoisen γ-säteilytyksen negatiivinen vaikutus viljakasvien tuottavuuteen on vähäisempi, kun niitä säteilytetään kasvuvaiheessa. Kasvien osittaisen vaurioitumisen yhteydessä tapahtuu lisääntynyttä kasvua ja yleensä sadon laskua kompensoi toissijaisten versojen muodostuminen. Viljasatojen säteilytys maitokypsen aikana ei aiheuta havaittavaa tähkien hedelmällisyyden lisääntymistä.

2 Ulkoisen ionisoivan säteilyn vaikutus kehoon

2.1 Vaihtoehdot mahdolliselle säteilevälle pakottamiselle

Ionisoivan säteilyn lähteet (radionuklidit) voivat olla kehon ulkopuolella ja (tai) sen sisällä. Jos eläimet altistuvat ulkopuolelta tulevalle säteilylle, he puhuvat ulkoinen altistuminen, ja ionisoivan säteilyn vaikutusta elimiin ja kudoksiin sisällytetyistä radionuklideista kutsutaan sisäinen säteilytys. Todellisissa olosuhteissa useat vaihtoehdot sekä ulkoiselle että sisäiselle säteilylle ovat useimmiten mahdollisia. Tällaisia ​​vaihtoehtoja kutsutaan yhdistetyt säteilyvammat.

Ulkoisen altistuksen annos muodostuu pääasiassa γ-säteilyn vaikutuksesta; α- ja β-säteily ei vaikuta merkittävästi eläinten kokonaisulkoiseen altistumiseen, koska ne imeytyvät pääasiassa ilmaan tai ihon orvasketeen. β-hiukkasten aiheuttamat säteilyvauriot iholle ovat mahdollisia pääasiassa silloin, kun karjaa pidetään avoimilla alueilla ydinräjähdyksen tai muun radioaktiivisen laskeuman radioaktiivisten tuotteiden laskeuman aikaan.

Eläinten ulkoisen altistumisen luonne ajan mittaan voi olla erilainen. Erilaiset vaihtoehdot ovat mahdollisia yksittäinen altistuminen, kun eläimet altistuvat säteilylle lyhyen aikaa. Radiobiologiassa on tapana harkita yhtä altistumista säteilylle enintään 4 päivän ajan. Kaikissa tapauksissa, joissa eläimet altistuvat ulkoiselle säteilylle ajoittain (niiden kesto voi vaihdella), on olemassa fraktioitu (ajoittain) säteilytys. He puhuvat jatkuvasta pitkäaikaisesta altistumisesta ionisoivalle säteilylle eläinten kehossa pitkittynyt säteilytys.

Varaa yhteinen (kaikki yhteensä) altistuminen, jossa koko keho altistuu säteilylle. Tällaista altistusta esiintyy esimerkiksi silloin, kun eläimet elävät radioaktiivisten aineiden saastuttamilla alueilla. Lisäksi erityisten radiobiologisten tutkimusten olosuhteissa paikallinen säteilytys, kun yksi tai toinen kehon osa altistuu säteilylle! Samalla säteilyannoksella vakavimmat vaikutukset havaitaan kokonaisaltistuksella. Esimerkiksi, kun eläinten koko kehoa säteilytetään annoksella 1500 R, lähes 100% niiden kuolemasta havaitaan, kun taas rajoitetun kehon alueen (pää, raajat, kilpirauhanen jne.) säteilytys ei tapahdu. aiheuttaa vakavia seurauksia. Seuraavassa tarkastellaan vain eläinten yleisen ulkoisen altistuksen seurauksia.

2.2 Ionisoivan säteilyn vaikutus immuniteettiin

Pienillä säteilyannoksilla ei näytä olevan havaittavaa vaikutusta immuunijärjestelmään. Kun eläimiä säteilytetään subletaalisilla ja tappavilla annoksilla, kehon vastustuskyky infektioita vastaan ​​heikkenee jyrkästi, mikä johtuu useista tekijöistä, joista tärkein rooli on: biologisten esteiden läpäisevyyden voimakas lisääntyminen ( iho, hengitystie, maha-suolikanava jne.), ihon, veren seerumin ja kudosten bakterisidisten ominaisuuksien estyminen, lysotsyymipitoisuuden lasku syljessä ja veressä, leukosyyttien määrän jyrkkä lasku verenkierrossa, fagosyyttijärjestelmän esto, haitalliset muutokset kehossa pysyvästi asuvien mikrobien biologisissa ominaisuuksissa - niiden biokemiallisen aktiivisuuden lisääntyminen, patogeenisten ominaisuuksien lisääntyminen, resistenssin lisääntyminen ja muut

Eläinten säteilytys subletaalisilla ja tappavilla annoksilla johtaa siihen, että suurista mikrobivarastoista (suoli, hengitystie, iho) valtava määrä bakteereja pääsee vereen ja kudoksiin.! Samaan aikaan steriiliysjakso erotetaan ehdollisesti (sen kesto on yksi päivä), jonka aikana mikrobeja ei käytännössä havaita kudoksissa; alueellisten imusolmukkeiden kontaminaatiojakso (yleensä samaan aikaan piilevän ajanjakson kanssa); baktereminen jakso (sen kesto on 4-7 päivää), jolle on ominaista mikrobien esiintyminen veressä ja kudoksissa, ja lopuksi suojamekanismien dekompensaatiojakso, jonka aikana bakteerien määrä lisääntyy jyrkästi. mikrobit elimissä, kudoksissa ja veressä (tämä ajanjakso tapahtuu muutamassa päivässä ennen eläimen kuolemaa).

Suurten säteilyannosten vaikutuksesta, jotka aiheuttavat kaikkien säteilytettyjen eläinten osittaisen tai täydellisen kuoleman, keho on aseeton sekä endogeeniselle (saprofyyttiselle) mikroflooralle että eksogeenisille infektioille. Uskotaan, että akuutin säteilysairauden aikana sekä luonnollinen että keinotekoinen immuniteetti heikkenevät suuresti. On kuitenkin olemassa tietoja, jotka viittaavat suotuisampaan lopputulokseen akuutin säteilytaudin kulussa eläimillä, jotka on immunisoitu ennen ionisoivalle säteilylle altistumista. Samalla on kokeellisesti todettu, että säteilytettyjen eläinten rokottaminen pahentaa akuutin säteilytaudin kulkua, ja tästä syystä se on vasta-aiheista taudin paranemiseen saakka. Päinvastoin, useita viikkoja subletaalisilla annoksilla tapahtuvan säteilytyksen jälkeen vasta-aineiden tuotanto palautuu vähitellen, ja siksi jo 1-2 kuukautta säteilyaltistuksen jälkeen rokottaminen on melko hyväksyttävää.

2.3 Eläinten kuoleminen altistumisen jälkeen tappaville annoksille säteilylle

Kun tuotantoeläimiä säteilytetään yhdellä kertaa annoksina, jotka aiheuttavat erittäin vakavan akuutin säteilysairauden (yli 1000 R), ne kuolevat yleensä ensimmäisen viikon kuluessa säteilyaltistuksen jälkeen. Kaikissa muissa tapauksissa akuutin säteilysairauden tappavat seuraukset havaitaan useimmiten 30 päivän kuluessa altistumisesta.1! Lisäksi yhden säteilytyksen jälkeen suurin osa eläimistä kuolee 15. ja 28. päivän välillä (kuvio); fraktioidulla säteilytyksellä tappavilla annoksilla eläimet kuolevat kahden kuukauden kuluessa säteilyaltistuksen jälkeen (kuva).

Nuoret eläimet kuolevat pääsääntöisesti aikaisemmin kuolettavan säteilytyksen jälkeen: eläinten kuolleisuus havaitaan yleensä 13-18 päivänä. Tappavilla annoksilla säteilytettyjen eläinten kaikkien ikäryhmien varhaisempi kuolema on ominaista suurimmilla säteilyannoksilla (kuva). Ilmiötä voidaan kuitenkin pitää enemmän trendinä kuin säännöllisyytenä, sillä kokeellista tietoa eläinten varhaisesta kuolemasta, kun niitä säteilytetään suhteellisen pienillä säteilyannoksilla, on paljon.

Lampaiden kuolleisuus ulkoisen jälkeen γ -altistuminen tappaville annoksille (Peich et al., 1968)

Fraktioiduille röntgensäteille altistuneiden vuohien kuolleisuus (Tylor et al., 1971)

On pidettävä mielessä, että fraktioidussa säteilytyksessä eläinten kuoleman ajoitus riippuu ensisijaisesti annosnopeudesta. Joten, kun aaseja säteilytettiin päivittäin annoksella 400 R, kaikki eläimet kuolivat 5. ja 10. päivän välillä. Kokeissa, joissa päivittäisen altistuksen annos oli 50 ja 25 R, keskimääräinen elinajanodote säteilyaltistuksen alkamisen jälkeen oli vastaavasti 30 ja 63 päivää. Lisäksi elinajanodotteeseen vaikuttavat voimakkaasti eläinten lajiominaisuudet. Sikojen fraktioidulla päivittäisellä säteilytyksellä annoksella 50 R niiden keskimääräinen elinajanodote osoittautui 205 vuorokaudeksi, mikä on 6,4 kertaa korkeampi kuin aasien keskimääräinen elinajanodote samoissa säteilyaltistusolosuhteissa.

Lehmien kuolleisuus eri aikoina y-säteilytyksen jälkeen (Brown et al., 1961)

2.4 Ionisoivalle säteilylle alttiina olevien eläinten taloudellisesti hyödylliset ominaisuudet

Periaatteessa kaikki ionisoivalle säteilylle altistuneet tuotantoeläimet voidaan jakaa kahteen luokkaan. Ensimmäiseen luokkaan kuuluvat eläimet, jotka ovat saaneet tappavia säteilyannoksia. Niiden elinikä säteilytyshetkestä on suhteellisen lyhyt, mutta joissain tilanteissa kuolleiden eläinten tuottavuus saattaa kiinnostaa.

Lehmien maidon tuottavuus ensimmäisten 10-12 päivän aikana säteilyaltistuksen jälkeen muuttuu hieman ja laskee sitten jyrkästi, ja jo 2 päivää ennen eläinten kuolemaa laktaatio pysähtyy kokonaan. Eläinten lihan tuottavuus, jolle yleensä on ominaista elopainon dynamiikka, muuttuu myös merkityksettömästi: ruumiinpainon lasku kuollessaan sairastuneilla eläimillä (jos se tapahtuu), ei yleensä ylitä 5-10%. Tappaville säteilyannoksille altistuneiden munivien kanojen muniminen loppuu seuraavan 5-7 päivän kuluessa. Kuolemaan sairastuneiden lampaiden villan tuottavuudesta ei tarvitse puhua, sillä niillä on intensiivinen karvanpoisto 7-10 päivää säteilyaltistuksen jälkeen.

Eläimillä, jotka selviytyvät altistumisen jälkeen tappaville tai subletaalisille annoksille (toinen luokka), tuottavuus laskee lyhyen aikaa. Esimerkiksi kun lehmiä säteilytettiin 60 päivää ennen poikimista annoksella 400 R, niiden maidontuotanto ensimmäisten 10-12 viikon aikana oli 5-10 % alempi kuin kontrollilla. Toistuvan säteilytyksen jälkeen annoksella 350 R 18 viikkoa imetyksen alkamisen jälkeen maitotuotos pieneni 16 % säteilytyksen jälkeisen ensimmäisen viikon aikana, 8 % viikolla 5 ja 6 viikon aikana.
säteilytettyjen lehmien tuottavuus palautui normaaliksi. Alustavasti voidaan katsoa, ​​että lehmien säteilytys annoksilla, jotka voivat aiheuttaa lypsykarjan osittaisen kuoleman, johtaa maitotuoton pienenemiseen laktaatiota kohden keskimäärin 5-8 %.

Eloonjääneillä eläimillä, jotka ovat altistuneet puolitappaville säteilyannoksille (tai lähellä niitä), on myös muita haitallisia vaikutuksia. Sikojen kaksinkertaisen säteilytyksen jälkeen (480 rad + 460 rad 4 kuukauden jälkeen) havaittiin painonnousun lasku: 2 vuotta säteilyaltistuksen jälkeen säteilytetyillä eläimillä oli 45 kg pienempi paino kuin kontrollisioilla. Sikojen elinajanodote lyhenee keskimäärin 3 % jokaista 100 rad:a kohden eläinten ulkoista altistusta (kuva). Säteilytettäessä White Leghorn -kanoja annoksella 800 R (kanojen kuolleisuus oli keskimäärin 20 %), havaitaan munimisen huomattava väheneminen (kuva).

Akuuttia lievää tai kohtalaista säteilysairautta aiheuttavat säteilyannokset eivät yleensä vaikuta merkittävästi tuotantoeläinten tuottavuuteen. Esimerkiksi ulkoisen y-säteilytyksen jälkeen annoksella 240 R seuraavien 40 viikon ajan härkien ruumiinpaino nousi 131 kg (kontrolliryhmässä 118 kg). Krooniselle säteilylle annoksilla 360–610 R (annosnopeus 1,4 R/h) altistetuilla sioilla oli melko korkea keskimääräinen päivittäinen lisäys (500–540 g) koko altistusjakson ja sitä seuranneen 90 päivän kokeen ajan. indikaattori ei eronnut kontrolliryhmistä (noin 470 g). Samanlainen kuva havaittiin sikojen fraktioidulla säteilytyksellä annoksella 50 R/vrk. Kanoilla ei havaittu munimisen vähentymistä 400 R:n annoksen jälkeen, ja annoksella 600 R munintaisuus väheni noin 20 % vasta ensimmäisen vuosikymmenen aikana altistuksen jälkeen.

Siten kun tuotantoeläimiä säteilytetään subletaalilla annosalueella, ei havaita merkittäviä muutoksia niiden tuotantoominaisuuksissa (ellei eläimiä tietysti pidetä normaaleissa olosuhteissa ja niille anneta asianmukaista ruokavaliota). Kun eläimiä säteilytetään täysin tappavilla annoksilla, tuottavuus laskee, mutta kotieläintuotteiden laatu säilyy melko korkeana. Säteilyyn kuolettavista lampaista ja lehmistä saatujen tuotteiden pitkäaikaisessa ruokinnassa ei havaita patologisia muutoksia sekä näitä tuotteita käyttävillä että heidän jälkeläisillä. Kuitenkin käytettäessä säteilyaltisilta eläimiltä saatuja tuotteita ruokinnassa on suositeltavaa suorittaa bakteriologiset tutkimukset ja asianmukainen kulinaarinen käsittely erityisen huolellisesti.

2.5 Eläinten lisääntymiskyky

Eläinten sukurauhaset ovat erittäin herkkiä ionisoivalle säteilylle. Kun miehiä säteilytetään subletaalisilla annoksilla, säteilyvaurioita tapahtuu siemenmäisten tubulusten siemenepiteelissä sekä siittiöissä ja siittiösoluissa; kypsiä ja muodostuneita siittiöitä pidetään radioresistenttejä. Suuret säteilyannokset aiheuttavat siemenmäisen epiteelin lähes täydellisen tuhoutumisen ja sitä seuraavan siittiöiden tuotannon heikkenemisen, kun taas miesten säteilytys keskisuurilla ja pienillä annoksilla johtaa aluksi spermatogeneesin vähenemiseen, minkä jälkeen havaitaan sen asteittainen palautuminen (kuva). Ejakulaatin tilavuuden väheneminen, siittiöiden pitoisuuden ja liikkuvuuden väheneminen siemensyöksyssä, suuren määrän rumien siittiöiden ilmaantuminen, siittiöiden biologisen hyödyllisyyden ja sen hedelmöityskyvyn väheneminen ovat erittäin tyypillisiä. Lisäksi kivesten paino laskee: karjujen γ-säteilytyksellä annoksella 400 R kivesten paino laski 30%, ja urosten säteilytyksellä annoksella 500 R se laski 3 kertaa verrattuna. kontrolliurosten kivesten painon kanssa.

Ulkoinen vaikutus γ - kanojen altistuminen 800 R:n annoksella eloonjääneiden kanojen munantuotannolle (Maloniy, Mrats, 1969)

Siittiöiden tuotanto karjuissa, jotka altistettiin ulkoiselle y-säteilylle subletaalisilla annoksilla (Paquet et ai., 1962).

Joillakin karjuilla säteilytys annoksella 400 R aiheuttaa pitkäaikaista hedelmättömyyttä (karju nro 5)

Jos säteilyannokset eivät ole liian korkeita, ajan mittaan miesten lisääntymistoiminto palautuu osittain tai kokonaan. Esimerkiksi pässillä tehdyissä kokeissa havaittiin, että säteilytyksellä annoksella 100 R sperman laatu palautuu 4 kuukauden kuluttua, annoksella 430 R - vasta 12 kuukauden kuluttua. Huomaa, että samanlainen siittiöiden laadun palautuminen säteilytetyillä karjuilla ja sonneilla havaittiin jo 56 kuukauden jälkeen, eli noin kaksi kertaa nopeammin kuin pässillä.

Ionisoiva säteily vaikuttaa myös naisten lisääntymistoimintoihin. Säteilytetyillä eläimillä kaikentyyppiset toimivan munasarjan solut vaurioituvat ja kuolevat osittain (erityisesti primaariset ja sekundaariset follikkelit, kypsät munat), astraalisyklit häiriintyvät. On kuitenkin pidettävä mielessä, että pian säteilytyksen jälkeen (jopa keskimääräisillä tappavilla annoksilla) naarasten lisääntymistoiminto palautuu ja ne voivat tuottaa elinkelpoisia jälkeläisiä. Esimerkiksi hedelmällisyys ei heikentynyt aikuisilla lehmillä, jotka altistettiin kaksinkertaiselle (2 vuoden tauolla) säteilyaltistukselle 400 R:n annoksilla.

Vakavimmat seuraukset havaitaan, kun eläimet altistuvat ionisoivalle säteilylle synnytyksen aikana. Suurin osa alkioista kuolee implantaatiota edeltävänä aikana eli aikana, jolloin kehittyvä hedelmöitetty munasolu ei ole vielä päässyt kohdun limakalvon paksuuteen (lampailla ja sioilla - ensimmäisellä 13, lehmillä - ensimmäiset 15 päivää hedelmöityksen jälkeen) tai resorptio (resorptio) välittömästi implantoinnin jälkeen. Kun tiineitä eläimiä säteilytetään pääorganogeneesin aikana (lampailla - 17-19, sioilla - 15-18, lehmillä - 22-27 päivänä), jopa suhteellisen pienillä säteilyannoksilla (200-300 R) monissa tapauksissa alkion resorptio on mahdollista, ja eloonjääneiden alkioiden kasvu hidastuu, epämuodostumia ilmenee, vastasyntyneiden kuolleisuus lisääntyy ja elinajanodote lyhenee. Esimerkiksi jälkeläisten etu- ja takaraajojen yhteensulautuneita sormia havaittiin tiineiden naaraiden säteilytyksen aikana tiineyden 12-14 päivänä annoksella 400 R. Kun eläimiä säteilytetään tiineyden myöhemmissä vaiheissa, sikiöiden radioherkkyys vähenee jonkin verran.

Kun tutkittiin ionisoivan säteilyn vaikutuksen seurauksia kehoon sikiön kehityksen aikana, havaittiin sikiön lisääntymisjärjestelmän poikkeuksellisen korkea herkkyys säteilyn vaikutukselle. Emakoiden kroonisessa säteilytyksessä 108 tiineyspäivän aikana (y-säteilytysannokset 1-20 rad/vrk, päivittäisen säteilytyksen kesto 22 tuntia) tiineys sujui eläimillä normaalisti, emakoiden yleiskunto, elävien porsaiden lukumäärä poikueet ja niiden synnytyksen jälkeinen elinkelpoisuus eivät eronneet samoista indikaattoreista eläinkontrolliryhmissä. Samaan aikaan, vaikka tiineitä emakoita säteilytetään annoksella 1 rad/vrk, vastasyntyneiden porsaiden sukusolujen kokonaismäärässä (molempien sukupuolten eläimillä) havaitaan merkittävä väheneminen. Siten boleteissa gonosyyttien (sukusolujen ensisijaiset esiasteet) määrä oli vain 3 % kontrollista, ja naarailla eloonjääneiden munasolujen määrä oli 7 % kontrollisikojen munasoluista. Säteilytys kohdun kehitysvaiheessa johti siittiöiden tuotannon vähenemiseen (83 %), viallisten siittiöiden määrän kasvuun 2,8 %:sta (kontrolli) 11,4 %:iin, mikä johti hedelmättömyyteen 4:llä 10 karjua. Huolimatta primaaristen ja kasvavien munarakkuloiden määrän merkittävästä vähenemisestä säteilytetyillä ensikoilla, niiden lisääntymiskyky ensimmäisessä pentueessa oli sama kuin kontrollieläimillä, mutta uudelleenparittelun jälkeen 4 emakosta 23:sta todettiin hedelmättömiksi. Tiineiden emakoiden säteilytys annoksella 0,25 rad/vrk ei käytännössä vaikuta jälkeläisten lisääntymistoimintoihin.

Bibliografia

1. Annenkov B.N., Yudinneva E.V. Maatalouden radiologian perusteet - M.: Agropromizdat, 1991. - 287 s.: ill.

2. Starkov V.D., Migunov V.I. Säteilyekologia. Tjumen: FGU IPP "Tyumen", 2003, 304 s.

HYÖDYLLINEN SÄTEILY

Jos Herra Jumala teki minulle kunnian kysyä

minun mielipiteeni maailman luomisesta, niin tekisin

kehotetaan luomaan se paremmin, ja mikä tärkeintä - yksinkertaisemmin

KASTILIAN KUNINGAS ALFONSE XIII VUOSSA

Todennäköisesti jokaisella meistä on toistuvasti ollut ajatus siitä, kuinka monimutkainen ja nerokas elävä solu on järjestetty. Se näyttää olevan loppuun asti harkittu ja niin täydellinen, ettei sitä voi parantaa. Kehitysprosessin aikana vaihtoehtoja optimaalisten solujen suunnitteluun muokattiin miljoonia kertoja Ja miljoonia vaihtoehtoja hylättiin. Eniten työstetyt, viimeistellyt ja täydelliset näytteet jäivät. Mutta viime vuosikymmeninä tutkijat ovat vakuuttavasti osoittaneet mahdollisuuden parantaa kasveja ja muita organismeja ionisoivan säteilyn ja radioaktiivisten isotooppien avulla.

Pariisissa, Jardep do Planten alueella, on pieni talo. Se on kansallisen luonnontieteellisen museon omaisuutta. Sen seinällä on vaatimaton taulu, ja siinä on merkintä "Soveltavan fysiikan laboratoriossa museosta Henri Becquerel löysi radioaktiivisuuden 1. maaliskuuta 1896." Siitä on kulunut kolme neljäsosaa vuosisataa. Olettiko kukaan Becquerelin tarkkaavaisimmista maanmiehistä, että seitsemänkymmentä vuotta myöhemmin radioaktiivisia isotooppeja käytettäisiin laajalti maataloudessa, biologiassa ja lääketieteessä? Että merkityt atomit ovat luotettavia apulaisia ​​ihmiselle ratkaisemaan kiireellisimpiä ongelmia? Ja lopulta, tiettyjen radioaktiivisten isotooppien läpäisevän säteilyn avulla on mahdollista lisätä viljan satoa?

Ionisoivaa säteilyä käyttämällä on todella mahdollista muuttaa eläviä organismeja ihmiselle tarpeelliseen suuntaan.

Muutama vuosi sitten Moldovassa saattoi keväällä tavata teillä pakettiauton, jonka rungossa oli merkintä "Atomit maailmalle" Tämä ei ole yksinkertainen kuorma-auto, vaan siirrettävä säteilytin kylvöä edeltävään siementen käsittelyyn Sen "atomi on sydän" - iso säiliö, jossa on gamma-aktiivinen cesiumin isotooppi -137 Kylvön aattona pakettiauto lähtee pellolta Kuorma-auto maissin siemenillä ajaa sen luo Hihnakuljetin kytketään päälle Siemenet kaadetaan roskakoriin, jossa cesiumin radioaktiivinen isotooppi Täysin eristetty suorasta kosketuksesta isotoopin kanssa, siemenet säteilytetään samalla gammasäteillä vaaditussa annoksessa. Jatkuva jet-jyvä kulkee bunkkerin läpi Sitten se joutuu toiselle kuljettimelle ja kaadetaan pusseihin toisella auto Siementen kylvöä edeltävä säteilytys on valmis Siemenet voidaan kylvää.

Miksi maissin siemeniä säteilyttää? Siementen esikylvökoulutus on sadon lisäämismenetelmä, jonka avulla voidaan nopeuttaa kasvien kypsymistä ja parantaa niiden hyödyllisiä ominaisuuksia.

Laboratoriopöydällä on kymmenen ruukkua erikorkuisilla maissin taimilla.. Vasemmanpuoleisimman signeeruksen alla: "Control", jokaisen muun numeron alla - 100, 300, 500, 800 .. Ja niin edelleen aina 40 000 asti eri annoksia säteily 13. kasvupäivänä.

Kun siemeniä säteilytetään annoksilla 100 ja 300 roentgeenia, taimien korkeus on sama kuin kontrolliryhmässä.500 röntgenin säteilyannoksella kasvit ovat puolitoista kertaa korkeammat kuin kontrollissa. Mutta sitten annoksen kasvaessa taimien koko pienenee.8000 röntgenin annoksella kasvit näyttävät kääpiöiltä.40 000 annoksella niitä tuskin näkyy.

Muutamaa sivua myöhemmin samaan laboratoriopäiväkirjaan liitetään valokuva. Nämä ovat samojen kasvien juuret. Melkein sama kuvio. Tietyllä gammasäteen annoksella voimakas kasvu ja sitten asteittainen lasku. suurilla annoksilla juuren kasvu estyy jyrkästi.

Ensin tehdään kokeita laboratorioon ja sitten toistetaan kentällä. Kokeilut kentällä ovat kuin teatteriharjoitus, kuin viimeinen tentti, jonka jälkeen kokeellisten tutkimusten tulokset otetaan käyttöön kentällä kolmen vuoden ajan osoittivat, että siementen säteilytys annoksella 500 roentgeenia lisää vihermassan satoa. maissia 10-28 prosenttia Tällaisista kasveista saatu säilörehu sisältää enemmän proteiinia, rasvoja, typpeä sisältämättömiä aineita, kuitua, hiilihydraatteja

Ja jos säteilytät retiisin siemeniä.

Kokeen suorittajan pöydällä on kaksi nippua saman lajikkeen retiisiä. Retiisin määrä jokaisessa nipussa on sama, mutta vasemmanpuoleinen retiisi on paljon paksumpi ja mehevämpi, siihen verrattuna oikeanpuoleinen retiisi näyttää laihalta. Mutta oikea nippu on tavallinen, niin sanotusti "normaali" retiisi. Vasemman pullea sukulainen on säteilytetyistä siemenistä kasvatettu retiisi.Kun tämän lajikkeen siemeniä säteilytetään,! gammasäteet 500 röntgensäteellä lisäsivät saantoa 37 prosenttia! Kerätä 100 tai 137 kg retiisiä on merkittävä ero.Ja tämä on samasta määrästä siemeniä, samoista maista ja samalla huolella.Ja säteilytyskustannukset ovat erittäin alhaiset.

Muissa retiisilajikkeissa - "Ruby", "Pink, jossa valkoinen kärki", "Sax" - sato kasvoi säteilyttämällä annoksella 1000 roentgens. Ja säteilytetty "Sax" oli myös mehukkaampi ja kypsynyt tavallista aikaisemmin 5 -6 päivää Siementen kylvöä edeltävä säteilytys "Rubin" ei vain lisännyt juurikasvien satoa, vaan myös lisännyt niiden C-vitamiinipitoisuutta. Ionisoivan säteilyn avulla juureksessa olevaa A-vitamiinipitoisuutta voidaan myös nostaa. nousi kontrolliin 26 prosentilla ja karoteenin - kasvipigmentin, joka muuttuu A-vitamiiniksi ihmiskehossa - varasto 56 prosentilla.

Entä maissi? Siementen säteilytys 500 roentgeenin annoksella nosti vihreän massan satoa jopa 28 prosenttiin

Kylvöä edeltävän siementen säteilytyksen stimuloiva vaikutus on todistettu kurkuille, tomaateille, punajuurille, kaalille, salutille, perunalle, puuvillalle, rukiille, ohralle...

Tiedemiehet ovat huomanneet yhden ominaisuuden. Stimuloivan vaikutuksen aiheuttava ionisoivan säteilyn annos on erilainen paitsi eri kasvilajeille, myös saman lajin eri lajikkeille. Lisäksi kävi ilmi, ettei se ole sama samalle lajikkeelle, joka on kylvetty eri maantieteellisille alueille.

Siten Moskovan alueella kylvettyjen Nezhinsky-lajikkeen kurkkujen stimuloiva säteilyannos on 300 roentgeenia, ja saman tuloksen saamiseksi Azerbaidžanissa tarvittiin noin 2000-4000 röntgenin annos.

Otetaan maissin siemeniä, paljon siemeniä. Säteilytämme niitä samoissa olosuhteissa gammasäteilyannoksella, joka saa aikaan stimuloivan vaikutuksen. Jaamme ne neljään yhtä suureen ryhmään - kussakin 1000 kappaletta.. Kylvetään yksi ryhmä heti säteilytyksen jälkeen, toinen - viikon kuluttua, kolmas - kahdessa, neljäs - kuukaudessa. Nyt odotellaan kärsivällisesti, siemenet ovat itäneet, kasvit ovat alkaneet kehittyä. Mutta mikä se on? Heti säteilytyksen jälkeen kylvetyt kasvit kehittyvät nopeammin kuin muut. Siemenissä, jotka kylvettiin viikko säteilytyksen jälkeen, stimulaatiovaikutus oli vähemmän selvä. Siemenissä, jotka kylvettiin 2 viikkoa säteilytyksen jälkeen, kehityksen kiihtymistä ei juuri havaittu. Kuukauden säteilytyksen jälkeen vanhentuneet siemenet itävät, mutta niillä ei ollut stimuloivaa vaikutusta. Joten, kun varastoitiin jotain mystistä ainetta, jonkinlainen piristysaine katosi hitaasti.

Mikä hätänä?

Olemme astumassa alueelle, jossa tosiasiat ovat edelleen olettamusten ystäviä ja jolla ei ole vielä paljon tutkittu. On todettu, että säteilytyksen jälkeen siemeniin muodostuu erittäin aktiivisia molekyylien fragmentteja, joita kutsutaan Opi-radikaaleiksi ja jotka voivat osallistua terveelle organismille epätavallisiin reaktioihin. Ja kävi ilmi, että siementen säteilytyksen jälkeen radikaalien määrä vähenee vähitellen ajan myötä. Muutama päivä kuluu ja radikaalit katoavat kokonaan. Mitä korkeammassa lämpötilassa ja kosteudessa siemeniä säilytetään, sitä nopeammin radikaalit häviävät.

Mitä tapahtuu, kun siemenet putoavat kosteaan, auringon lämmitettyyn maahan? Siementen sisältämät ravinteet alkavat siirtyä liukoiseen muotoon ja kuljetetaan alkioon. Siemenen ns. aleuronikerroksessa aktivoituvat oksidatiiviset prosessit ja alkaa energiarikkaiden yhdisteiden tuotanto, alkio herää, sen solut turpoavat ja alkavat jakautua. Taimien kasvu- ja kehitysprosessit alkavat. Solut alkavat jakautua, ja ne tarvitsevat rakennusmateriaalia. Monien entsyymien aktiivisuus lisääntyy merkittävästi säteilytyksen seurauksena. Ja kun siemenet säteilytetään, hapettumisprosessit alkavat edetä paljon intensiivisemmin. Ja tämä johtaa nopeampaan kehitykseen ja siementen itämisen kiihtymiseen, niiden itämiseen. Kasveista tulee voimakkaampia.

Ei niin kauan sitten, artikkeli julkaistiin YK:n julkaisemassa Courier-lehdessä. Sen mukaan joka kolmas Afrikan maanviljelijä työskenteli lintujen, jyrsijöiden, tuholaisten ja mikroloisten parissa.

Luonnollisesti näiden lukujen tarkkuutta on vaikea taata, mutta se, että tuholaisten aiheuttamat menetykset ovat valtavat, on tosiasia.

Asiantuntijat ovat laskeneet, että maatalouden tuholaiset tuhoavat niin paljon viljaa vuodessa, että ne voisivat ruokkia 100 miljoonaa ihmistä.

Miten ionisoiva säteily voi auttaa maataloutta tuholaistorjunnassa?

Tiedät jo: erityyppisillä kasveilla on erilainen säteilyherkkyys, jotkut ovat melko korkeita. Hyönteiset ovat yleensä erittäin säteilyherkkiä. Heidän joukossaan on jopa erikoisia radiovakauden mestareita. Esimerkiksi skorpionit. Mutta hyönteisten munien ja toukkien havaittiin olevan radioherkempiä. Ja lisääntyvät hyönteissolut ovat myös herkempiä säteilylle.

Tuhohyönteisten torjunta on yksinkertainen. Vilja kuljetetaan kuljettimen läpi radioaktiivisella isotoopilla täytetyn suppilon läpi. Se saa tietyn ajan ionisoivan säteilyn annoksen, joka tarvitaan tuholaisten kuolemaan. Sellaista viljaa tietysti , ei käytetä istutusmateriaalina, mutta se on täysin vaaraton ihmisen ravinnoksi. Säteilytyksen jälkeen vilja joutuu varastoon - vaarallinen tuholainen ei enää uhkaa sitä. Samoilla menetelmillä voidaan torjua kuivattujen hedelmien tuholaisia ​​- hyönteisiä ja niiden toukat, säteilyttäen "tulevaisuuden kompotteja" gammasäteillä jopa 50 000 röntgensäteellä. Ja Kanadassa ehdotettiin menetelmää salmonellan säteilyn torjuntaan, kontaminoivaa munajauhetta. Tiedätkö steriilistä urosmenetelmästä? Tiedemiehet ovat kehittäneet sen suhteellisen äskettäin. Tietyn kehitysjakson aikana säteilylle altistuneet hyönteiset eivät pysty synnyttämään jälkeläisiä. "Steriilit urokset" parittelevat normaaleiden naaraiden kanssa. Naaras ei kuitenkaan tuota jälkeläisiä.Mitä enemmän uroksia steriloidaan, sitä enemmän mahdollisuuksia naaraat eivät anna jälkeläisiä.Jos steriloituja hyönteisiä on useita useiden sukupolvien ajan, niin jälkeläiset vähenevät jyrkästi. Joissain maissa vaarallinen tuholainen elää - niin sanottu blowfly Se munii munansa lämminveristen eläinten suolavesiin Munista kehittyy toukkia, jotka aiheuttavat sairauksia ja jopa kuoleman karjalle, villieläimille ja riistalle. puhalluskärpäsen säteilysterilointimenetelmä He rakensivat "kärpästehtaan", jossa kasvatettiin ja steriloitiin kärpäsiä. Steriloituja hyönteisiä päästettiin saastuneelle alueelle Tulos oli nopea. ei vain tuottanut tulosta ensimmäisenä vuonna, vaan toi myös saman verran voittoa kustannusten määrässä. Yhdysvalloissa, Kurakoon saarella, 435 neliökilometrin alueella, steriilejä uroskärpäsiä vapautettiin neliökilometriä kohden noin 2000. Saarella kärpäset käytännössä tuhoutuvat.

Ajatus elintarvikkeiden säilykkeestä heräsi jo kauan sitten. Muinaiset egyptiläiset ja ipki purkivat ruokaa. Varmaan vanhin tapa säilyttää ruokaa on kuivata auringossa. Säilytysmenetelmät ovat ajan myötä muuttuneet. Nykyään jääkaappi löytyy melkein jokaisesta kaupunkiasunnosta.Mutta nykyaikaisin tapa säilyttää ruokaa on säilöntä ne läpäisevällä säteilyllä.Jos esim. tuoretta lihaa säteilytetään gammasäteillä 100 000 matelijan annoksella, niin sen kuorsaus varastointiaika on viisi kertaa pidempi laadut Säteilyn avulla tuoreen kalan säilyvyys pidentää Säteilytetty kala jääkaapissa säilyttää makunsa jopa 35 päivää ja ilman sädehoitoa samoissa säilytysolosuhteissa - 7 - 10 päivää.

Nyt he etsivät tapaa säilyttää kaviaaria, maitoa, hedelmiä ja mereneläviä - rapuja, ostereita, katkarapuja gammasäteillä.

Marjojen ja hedelmien säteilytys antaa hyviä tuloksia. Jääkaapissa +4 asteen lämpötilassa säilytetyt säteilytetyt mansikat eivät menettäneet tuoreuttaan tai tuoksuaan pitkään aikaan. Kokeneetkaan maistajat ja asiantuntijat eivät pystyneet määrittämään, mitkä marjoista säteilytettiin. säilöntäannokset. ? Niillä on erinomaiset makuominaisuudet Ja niitä voidaan kasvattaa keinotekoisesti ympäri vuoden. Mutta varastoinnin aikana sienet huononevat nopeasti, menettävät tuoreutensa ja makunsa, kuivuvat ja niiden hattu avautuu vanhojen sienien tavoin Pitkäaikaisen varastoinnin aikana säteilytetyt herkkusienet näyttivät siltä kuin ne olisivat juuri tuotu kasvihuoneesta - sienten ikääntyminen hidastui jyrkästi, niiden hatut vääntyivät äkillisesti, kuten nuorten sienten.

Äskettäin lehdistössä ilmestyi raportti värien sädekopioinnista. Kuuluisat hollantilaiset, tietyllä annoksella säteilytetyt, hiilidioksidilla paisutettuun pussiin laitetut tulppaanit ovat helppoja kuljettaa ja säilyvät pitkään.Näytti siltä, ​​että ne oli juuri poimittu puutarhasta, niiden terälehdet olivat niin tuoreita. .

Erityisen hyödyllistä on pidentää vihannesten säilyvyyttä säteilyn avulla.

Perunoilla on yksi vakava haittapuoli: varastoinnin aikana ne itävät, mukulat kutistuvat ja menettävät makunsa. Monet tutkijat maamme eri tutkimuslaitoksissa alkoivat työskennellä perunoiden säteilysäilyttämisen ongelman parissa. Lukuisat kokeet ovat osoittaneet, että mukuloiden säteilytys 10 000 roentgeenin annoksella hidastaa tai pysäyttää jyrkästi perunoiden kevään itämisen eikä heikennä sen vastustuskykyä tauteja vastaan. Säteilytettyjen perunoiden maku ei heikkene. Kokeneet maistajat eivät löytäneet muutoksia tällaisista perunoista valmistetuissa ruoissa.

Säteilyn suojelun ongelmaa kehitetään intensiivisesti kaikkialla maailmassa. Ja tämä on luonnollista, sillä se tuo liian ilmeistä taloudellista hyötyä. Jotkut säteilysuojausmenetelmät on jo hyväksytty käytännön käyttöön. Toiset eivät ole vielä poistuneet laboratorioiden seinistä, ja mikä tärkeintä, meneillään on vuosia kestäneet kokeet, joiden pitäisi osoittaa, että säteilytetyt tuotteet ovat vaarattomia ihmisille.

Kasveilla on helpompi kokeilla kuin eläimillä. Työskentelemällä siementen säteilytyksen kanssa on mahdollista suorittaa kokeita useilla tuhansilla biologisilla esineillä kerralla. Ja siksi tilastot auttavat tutkijaa merkittävästi.Kyllä, ja taloudellisesti tällainen kokemus on paljon kannattavampi.

Onko ionisoivaa säteilyä käytetty käytännön tarkoituksiin karjanhoidossa?

Eläimet ovat paljon herkempiä tunkeutuvan säteilyn vaikutukselle kuin kasvit. Maassamme tällainen koe tehtiin yhdellä nykyaikaisista siipikarjatiloista. Useiden tuntien ajan inkubointiprosessin aikana kananmunia säteilytettiin annoksella 1 - 2 röntgeniä. Tällaisilla pienillä säteilyannoksilla oli piristävä vaikutus: kuoriutuneiden kanojen määrä lisääntyi ja säteilytetyistä munista saatujen kanojen munatuotanto lisääntyi.

Kanat ovat "onnekkaita" vai onko pienten ionisoivan säteilyannosten stimuloiva vaikutus yleinen malli?

Todennäköisesti tässä piilee myös yleisiä kaavoja.. Joka tapauksessa lääkärit kaikkialla maailmassa ovat jo pitkään tunnistaneet radonkylpyjen parantavan vaikutuksen ihmiseen.

Radioaktiivisten isotooppien ionisoivaa säteilyä voidaan siis kohtuudella käyttää myös maataloudessa. Mutta utelias lukija on luultavasti jo huomannut, että kyse oli ulkoisista läpäisevien säteiden lähteistä, pääsääntöisesti radioaktiivisen koboltin lähettämistä gammasäteistä. Mutta on olemassa valtava määrä radioaktiivisia isotooppeja, jotka lähettävät esimerkiksi "pehmeitä" beetasäteitä, joiden energia on alhainen. Radioaktiivisella hiilellä C "ja radioaktiivisella rikillä B3®, biologisesti tärkeimmillä alkuaineilla, on juuri sellainen "pehmeä" säteily. Toisen biologisesti tärkeän isotoopin - radioaktiivisen fosforin P3! - tunkeutuvan säteilyn energia on paljon suurempi, mutta se on myös " pehmeämpi" verrattuna "koviin" koboltin Co0 gammasäteisiin.

Tällaisten "leimattujen" atomien käyttömahdollisuudet kansantaloudessa ovat myös suuret. Annetaan esimerkkejä.

Voittaaksesi vihollisen sinun on tunnettava hänet. Maatalouden vaarallisten tuholaisten ja haitallisten hyönteisten käsittelemiseksi menestyksekkäästi on tarpeen tutkia heidän elämäänsä hyvin.

Tutkijat leimasivat radioaktiivisella fosforilla vaarallisia hyönteisiä, kuten heinäsirkat, malariahyttyset ja hedelmäkärpäset. Tällä menetelmällä määritettiin heinäsirkan lentonopeus ja levinneisyysalue tärkeimmistä lisääntymiskeskuksista; selvitti malariahyttysten lentojen pituuden. Hedelmäkärpäs osoittautui suhteelliseksi kotiihjaksi. Se leimattiin radioaktiivisella fosforilla ja vapautettiin appelsiinitarhassa. Suotuisissa olosuhteissa hedelmäkärpäset eivät siirtyneet muutaman sadan metrin päähän elinympäristöstään.

Saatujen tietojen avulla oli mahdollista hahmotella estevyöhykkeiden sijainti ja kehittää puolustus- ja torjuntajärjestelmä näitä hyönteisiä vastaan.

Hyönteismyrkyt - myrkyt hyönteisille, yksi nykyaikaisista menetelmistä käsitellä niitä. Laitetaan näihin kemiallisiin yhdisteisiin radioaktiivinen leima. Ilmaisimen avulla voit heti vastata useisiin tärkeisiin kysymyksiin. Miten nämä yhdisteet käyttäytyvät hyönteisten kehossa, miksi ne ovat myrkyllisiä niille? Kuinka tehdä niistä valikoivia toiminnassa - ei haitallisia ihmisille, kasveille ja hyödyllisille hyönteisille? Päästyykö myrkkyjä maataloustuotteisiin? Milloin myrkyt menettävät myrkyllisyytensä?

Kokeita tehtiin vanhimmilla ystävillämme - mehiläisillä. He esimerkiksi ruokkivat työmehiläistä radioaktiivisella fosforilla, ja se leimattiin. Pesään laitettiin radioaktiivisten hiukkasten laskuri Ja nyt pystyttiin selvittämään kuinka monta kertaa päivässä työmehiläinen lentää töihin, mikä on sen työpäivä ja mikä on lentonopeus Vai tekikö toisin Sokerilla makeutetut ratkaisut niihin sekoitettua radioaktiivista fosforia laitettiin joillekin pelloille. Saapuvat mehiläiset tietysti ryntäsivät siihen. Ja sitten pystyttiin määrittämään tarkalleen mitkä kentät ovat mehiläisten suosituimpia. Ja siitä käytännön ratkaisut, jotka auttavat lisäämään väsymättömien työntekijöiden tuotantoa .

Radioaktiivisia isotooppeja käytetään kaikessa hyönteisten biokemian ja fysiologian tutkimuksessa. Näiden töiden merkitys on selvä: tutkimalla esimerkiksi hyödyllisten hyönteisten kehitystä ja käyttäytymistä säätelevien hormonien ja entsyymien toimintaa voidaan hyönteisiä hyödyntää ihmisen edun mukaisesti.

Tutkijat hämmästyivät, kun he saivat tietää, kuinka nopeasti tietyt biokemialliset prosessit tapahtuvat kasveissa.

Useita kasvin lehtiä laitettiin pleksilaatikkoon, johon ruiskutettiin tietty määrä hiilen suhteen radioaktiivista hiilidioksidia ja kasvi jätettiin auringonpaisteeseen.Fotosynteesin seurauksena hiilidioksidi assimiloitui, joutui hiilidioksidiin. orgaanisten aineiden koostumuksesta ja kuljetettiin laitoksen eri osiin Näytteitä otettiin säännöllisin väliajoin ja mitattiin radioaktiivisuus Ja kävi ilmi, että vastasyntetisoitujen yhdisteiden liikenopeus ylöspäin suuntautuvalla virralla on erittäin merkittävä: dpem auringonvalossa - 50- 100 senttimetriä minuutissa Aiemmin uskottiin, että kaikki orgaanisten aineiden hiili muodostuu aroista ilman hiilidioksidista, vaikka siinä on sadasosia prosepti Vasta suhteellisen hiljattain leimattujen atomien avulla pystyttiin todistaa, että maaperän hiilidioksidi ja hiilihapposuolat ovat voimakkaita.

Radioaktiivista fosforia voidaan käyttää hyönteisten ja kasvien merkitsemiseen.

kasvin käyttämä. Ne kuljetetaan aktiivisesti juurista lehtiin. Siellä fotosynteesin seurauksena niistä muodostuu hiilihydraatteja ja syntetisoidaan orgaanisia aineita. Ja tästä seurasi käytännössä tärkeä johtopäätös: sadon lisäämiseksi on tarpeen rikastaa maaperää hiilidioksidilla - lisätä hiilihapon suoloja maaperään. Voit myös lisätä maaperään ns. viherlannoitteita, esim. kyntää monivuotisia ruohoja. Noin 20-30 päivän kuluttua alkaa hiilidioksidin vapautuminen, joka jatkuu koko kesän.

Joten radioaktiivisten merkkiaineiden menetelmän käyttö osoittautui hyödylliseksi kasvilannoitteiden tieteen kannalta.

Mitä ja miten on kannattavampaa ruokkia kasveja? Mihin aikaan? Millaista lannoitetta tulisi levittää? Miten ilmasto-olosuhteet vaikuttavat niihin? Miten ne kulkeutuvat kasveissa ja missä ne imeytyvät?

Maaperään levitettiin fosforileimattua superfosfaattia, hydroksilapatiittia ja muita lannoitteita. Ja kävi ilmi, että 2,5 kuukautta istutuksen jälkeen maissi absorboi fosforia parhaiten trikalsiumfosfaatista, huonommin superfosfaatista ja vielä huonommin hydroksiapatiitista. Todettiin, että puuvillaa on erityisesti ruokittava fosforilla 10-20 päivän iässä ja kukinnan aikana.

Leimattujen atomien avulla määritettiin mikroelementtien - koboltin, mangaanin, sinkin, kuparin - rooli kasvien elämässä. Riittää, kun maaperään lisätään esimerkiksi 1-3 kiloa booria hehtaaria kohden, ja apilan sato kasvaa rajusti. Mangaani lisää sokerijuurikkaan, kuparisulfaatti - viljojen satoa turvemailla.

Kerran säteilybiokemian luennossa Moskovan yliopiston biologian tiedekunnan opiskelija lähestyi minua. Hän valitti, että meidän aikanamme ihmeen mahdottomuus oli todistettu. "Oli jonkin verran toivoa", hän sanoi, "kun lehdistössä ilmestyi uutisia Bigfootin olemassaolosta tai olettamuksesta, ettei Tunguska-meteoriitti pudonnut Maahan, vaan avaruusalus epämaisen sivilisaation tuntemattomilta planeetoilta. Joten et! Huolelliset tiedemiehet osoittivat nopeasti, ettei näin voi olla.

Mutta eivätkö tutkijat havainneet pientä ihmettä, kun he havaitsivat, että metsän yksittäiset puut voivat vaihtaa ravinteita keskenään yhteensulautuneiden juurien kautta? Tammitarhassa puuhun joutunutta radioaktiivista kaliumbromidia havaittiin kolmessa päivässä viidestä vierekkäisestä tammesta!

Erityisen usein käytetään kemiallisia yhdisteitä, jotka on leimattu radioaktiivisella hiilellä, fosforilla ja rikillä. Ja tietysti mikroelementtejä ja yhdisteitä, kuten kaliumia, natriumia, rautaa... Mutta oikean radioisotoopin valitsemiseksi sinun on ymmärrettävä hyvin tutkimusongelma. Esimerkiksi radioaktiivisen hiilen C puoliintumisaika on noin 6000 vuotta. Tämä radioisotooppi on liian "nuori" geologisten prosessien tutkimiseen, mutta se on välttämätön eläinten aineenvaihduntaprosessien tutkimuksessa.

Radioaktiivisen hiilen avulla saat selville, mitkä ravitsemusolosuhteet ovat välttämättömiä eläinten maksimaalisen tuottavuuden saavuttamiseksi tai kuinka ravitsevaa rehua sulatetaan ja mitä pitää lisätä lehmien ruokavalioon maidon tuoton lisäämiseksi.

Ilman hyvää teoriaa ei voi olla hyvää käytäntöä.Radioaktiivisten isotooppien menetelmän mahdollisuudet monimutkaisimpien biokemian, fysiologian ja biofysiikan teoreettisten kysymysten ratkaisemiseen ovat rajattomat.Yhdessä työpäivässä tiedemiehellä ei ole aikaa lukea jopa artikkeleiden ja tutkimusten otsikot, jotka kuvaavat radioaktiivisten isotooppien käyttöä erilaisiin biologisiin kohteisiin Jopa asiantuntijat ovat usein yllättyneitä tutkimuksista, joissa käytetään leimattuja atomeja.

Joskus monimutkaiset biologiset ongelmat ratkeavat yksinkertaisesti joskus toisin päin: näennäisen yksinkertaisen biologinen ilmiö selvitetään vuosien huolellisen työn avulla

Esimerkiksi mistä ainesosista, yksinkertaisimmista osista lehmänmaito muodostuu ja missä kudoksissa?

Kysymys kuulostaa yksinkertaiselta, mutta siihen vastaaminen vaati monien kymmenien tutkijoiden ponnisteluja useiden vuosien ajan.

Kolme neljäsosaa vuosisata sitten vain harvat tiesivät radioaktiivisten isotooppien olemassaolosta. Nykyään "hyödyllinen säteily" on tullut miljoonien ihmisten omaisuuteen. Albert Einstein sanoi: "Radioaktiivisuusilmiöt ovat vallankumouksellisin voima teknologisessa kehityksessä siitä lähtien, kun esihistoriallinen ihminen löysi tulen."

Jevgeni Romantsev. "Atomista syntynyt"

Etusivu > Opetusväline

2.2 Ionisoivan säteilyn vaikutus kasveihin

Yleensä kasvit kestävät paremmin säteilyaltistusta kuin linnut ja nisäkkäät. Säteilytys pieninä annoksina voi stimuloida kasvien elintärkeää toimintaa - Kuva 3 - siementen itävyyttä, juurikasvun intensiteettiä, vihermassan kertymistä jne. On huomattava, että tässä kuvassa esitetty annoskäyrä toistuu varmasti kokeissa, jotka koskevat kasvien itämistä. laaja valikoima kasvien ominaisuuksia säteilyaltistusannoksille, jotka estävät prosesseja. Mitä tulee stimulaatioon, prosessien annosominaisuudet eivät ole niin ilmeisiä. Monissa tapauksissa stimulaation ilmenemistä elävissä esineissä ei havaita.

Kuva 3 - Perunalajikkeen itäneiden silmien lukumäärän riippuvuus säteilyannoksesta

Suuret annokset (200 - 400 Gy) aiheuttavat kasvien eloonjäämisen heikkenemistä, epämuodostumia, mutaatioita ja kasvainten ilmaantumista. Häiriöt kasvien kasvussa ja kehityksessä säteilytyksen aikana liittyvät suurelta osin aineenvaihdunnan muutoksiin ja primaaristen radiotoksiinien ilmaantumiseen, jotka stimuloivat elintärkeää toimintaa pieninä määrinä ja tukahduttavat ja häiritsevät sitä suurissa määrissä. Siten säteilytettyjen siementen pesu päivän sisällä säteilytyksen jälkeen vähentää estovaikutusta 50-70 %.

Kasveissa säteilytauti esiintyy erilaisten ionisoivan säteilyn vaikutuksesta. Vaarallisimpia ovat alfahiukkaset ja neutronit, jotka häiritsevät kasvien nukleiini-, hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihduntaa. Juuret ja nuoret kudokset ovat erittäin herkkiä säteilylle. Säteilytaudin yleinen oire on kasvun hidastuminen. Esimerkiksi nuorilla vehnän, papujen, maissin ja muiden kasveilla kasvun hidastuminen havaitaan 20–30 tunnin kuluttua säteilytyksestä yli 4 Gy:n annoksella. Samanaikaisesti useat tutkijat ovat osoittaneet, että monien viljelykasvien ilmakuivattujen siementen säteilytys 3-15 Gy:n annoksilla ei ainoastaan ​​johda kasvien kasvun ja kehityksen estämiseen, vaan päinvastoin nopeuttaa kasvien kasvua. monia biokemiallisia prosesseja. Tämä ilmeni kehityksen kiihtymisenä ja tuottavuuden kasvuna.

Kasvien säteilyherkkyydessä on todettu lajien, lajikkeen ja yksittäisten lajikkeiden sisäisiä eroja. Esimerkiksi säteilysairauden oireet tradescantiassa esiintyvät, kun sitä säteilytetään annoksella 40 r, gladioluissa - 6000 r. Kuolettava säteilyannos useimmille korkeammille kasveille on 2000-3000 r (absorboitunut annos luokkaa 20-30 Gy) ja alemmille kasveille, kuten hiiva, 30 000 r (300 Gy). Säteilytauti lisää myös kasvien alttiutta tartuntataudeille. Sairastuneita kasveja ei tule käyttää ravinnoksi ja karjan rehuksi, koska ne voivat aiheuttaa säteilytautia ihmisille ja eläimille. Menetelmiä kasvien suojelemiseksi säteilytaudilta ei ole kehitetty riittävästi.

2.3 Ionisoivan säteilyn vaikutus selkärangattomiin

Selkärangattomien säteilyherkkyys vaihtelee huomattavasti: puolikuolema annos on joissakin askidioissa, koelenteraateissa, niveljalkaisissa ja sukkulamadoissa 30-50 Gy. Nilviäisillä se on välillä 120-200 Gy, ameeboissa tämä arvo saavuttaa 1000 Gy, ja väreillä resistenssi on lähellä mikro-organismien vastustuskykyä - LD 50 on välillä 3000-7000 Gy.

Radioherkkyys riippuu sekä organismin ominaisuuksien kokonaisuudesta ja ympäristön tilasta että ontogeneesin ajanjaksosta. Joten Drosophilassa puolikuolema annos aikuisiässä on 950 Gy, pentuvaiheessa 20-65 Gy, munien herkkyys vaihtelee ajasta riippuen 2-8 Gy ja toukkavaiheessa 100 -250 Gy.

2.4 Ionisoivan säteilyn vaikutus selkärankaisiin

Selkärankaisten herkkyys säteilyaltistukselle on paljon suurempi kuin aiempien organismiryhmien herkkyys. Radionkestävämmät käärmeet, joissa LD 50 on välillä 80-200 Gy, newtoissa ja kyyhkysissä se vastaa 25-30 Gy, kilpikonnilla - 15-20 Gy, kanoilla - 10-15 Gy, syprinidit - 5 -20 gr, jyrsijöille 5-9 gr. Nisäkkäät ovat vielä vähemmän kestäviä säteilylle. Puolitappava annos koirille on 2,5-4 Gy ja apinoille 2-5,5 Gy. Eläimillä on säteilysairaus. eniten tutkittu kesyillä nisäkkäillä ja linnuilla. Erottele akuutti ja krooninen säteilysairaus. Akuutti esiintyy kerta-altistuksen yhteydessä: 1,5-2,0 Gy (lievä), 2,0-4,0 Gy (keskikokoinen), 4,0-6,0 Gy (vakava) ja yli 6,0 g (erittäin raskas). Säteilytaudin kulun vakavuudesta riippuen. eläimillä masennus, ruokahaluttomuus, oksentelu (sioilla), jano, ripuli (voi olla limaa, verta), lyhytaikainen ruumiinlämmön nousu, hiustenlähtö (erityisesti lampailla), verenvuoto limakalvoilla, sydämen toiminnan heikkeneminen, lymfopenia ja leukopenia. Äärimmäisen vakavalla kurssilla - epävakaa kävely, lihaskrampit, ripuli ja kuolema. Toipuminen on mahdollista taudin lievällä ja keskivaikealla kululla. Krooninen säteilysairaus. kehittyy pitkäaikaisessa altistumisessa pienille annoksille yleistä gammasäteilyä tai radioaktiivisia aineita, jotka ovat päässeet kehoon. Siihen liittyy sydämen toiminnan asteittainen heikkeneminen, endokriinisten rauhasten toimintahäiriöt, uupumus, tartuntatautien vastustuskyvyn heikkeneminen. Käsittelyä edeltää eläinten poisto saastuneelta alueelta, radioaktiivisten aineiden poisto ulkokuorista vedellä, pesuaineilla ja muilla keinoilla. Sairauden alkaessa suositellaan verensiirtoa tai verenkorvikkeita, 25–40-prosenttisen askorbiinihapon glukoosiliuosta laskimoon. Ruoansulatuskanavan kautta tapahtuvassa infektiossa käytetään adsorbentteja (luujauhon tai bariumsulfaatin vesipitoinen seos kaliumjodidin kanssa), keuhkojen vaurioituessa yskänlääkettä.

Eläinten sisäisillä vaurioilla elimistöstä vapautuu radioaktiivisia aineita, jotka saastuttavat ulkoista ympäristöä, ja ruoan (maito, liha, munat) mukana ne voivat päästä ihmiskehoon. Säteilyvaurioita saaneista eläimistä saatuja tuotteita ei käytetä eläinten ruoaksi tai rehuksi, koska ne voivat aiheuttaa niille säteilytautia.

2.5 Ionisoivan säteilyn vaikutus ihmisiin

Tähän mennessä kertynyt suuri materiaali, joka on saatu eläinkokeissa sekä radiologien, radiologien ja muiden ionisoivalle säteilylle altistuneiden henkilöiden terveydentilaa koskevien pitkän aikavälin tietojen yleistyksen perusteella, osoittaa, että yhdellä koko kehon tasainen gammasäteilytys, seurauksia esiintyy, yhteenveto taulukosta 1

Annos, Gy *	Tehosteet
	kuolema tapahtuu muutaman tunnin tai päivän kuluessa keskushermoston vauriosta.
	kuolema tapahtuu 1-2 viikossa sisäisten verenvuotojen vuoksi.
	50 % altistuneista kuolee 1-2 kuukauden kuluessa luuydinsolujen vaurioitumisesta.
	vammaisuus. Mahdollinen kuolema.
	säteilysairauden kehittymisaste.
	lyhytaikaiset pienet muutokset veren koostumuksessa.
	säteilytys mahalaukun fluoroskopian aikana (yksittäinen).
	henkilökunnan sallittu hätäaltistus (yksittäinen).
	väestön sallittu hätäaltistus (yksittäinen).
	henkilökunnan sallittu altistuminen normaaleissa olosuhteissa vuodessa.
	väestön sallittu altistuminen normaaleissa olosuhteissa vuodessa.
	keskimääräinen vuotuinen ekvivalenttiannos kaikista säteilylähteistä.

* - γ- ja elektronisäteilytyksen osalta absorboitunut annos (Gy) on yhtä suuri kuin ekvivalenttiannos (Sv).

Säteilysairaus, sairaus, joka syntyy altistumisesta erilaisille ionisoivalle säteilylle. Ihminen, eläimet, mikro-organismit ja kasvit altistuvat jatkuvasti ulkopuolelta maankuoren gammasäteilylle, kosmisille säteille, ja niitä säteilyttävät sisältäpäin ihmiskehossa olevat radioaktiiviset aineet merkityksettömiä määriä (46 K, 226 Ra, 222). Rn, 14 C jne.). Säteilytaudin kehittyminen. tapahtuu vasta, kun säteilyn kokonaisannos alkaa ylittää luonnollisen radioaktiivisen taustan. Säteilyn kyky aiheuttaa säteilytautia riippuu ionisoivan säteilyn biologisesta vaikutuksesta; Mitä suurempi absorboitunut säteilyannos on, sitä selvempi säteilyn haitallinen vaikutus.

Ihmisillä säteilysairaus voi johtua ulkoisesta säteilystä, kun sen lähde on kehon ulkopuolella, ja sisäistä - radioaktiivisten aineiden joutuessa kehoon hengitetyn ilman mukana, ruoansulatuskanavan tai ihon kautta. Säteilytauti voi kehittyä koko kehon, minkä tahansa elimen tai kehon osan suhteellisen tasaisella säteilytyksellä. On olemassa akuuttia säteilysairautta, joka syntyy yhdestä yleisestä altistumisesta suhteellisen suurina annoksina (satoja radeja), ja kroonista muotoa, joka voi olla seurausta akuutista säteilysairaudesta tai kroonisesta altistumisesta pienille annoksille (radioyksiköitä).

Säteilytaudin yleiset kliiniset oireet riippuvat pääasiassa saadusta kokonaisannoksesta. Kun kerta-altistuminen annokselle on enintään 100 r (suuruusluokkaa 1 Gy), tapahtuu suhteellisen pieniä muutoksia, joita voidaan pitää ns. esisairauden tilana. Yli 100 r:n annokset aiheuttavat erilaisia ​​vaikeusasteisia säteilysairauden muotoja (luuydin, suolisto), joissa säteilytaudin pääasialliset ilmenemismuodot ja lopputulos riippuvat pääasiassa hematopoieettisten elinten vaurion asteesta.

Yli 600 r:n (yli 6 Gy) kerta-altistuksen annoksia pidetään ehdottoman tappavina; kuolema tapahtuu 1-2 kuukauden kuluessa säteilytyksestä. Akuutin säteilysairauden tyypillisimmässä muodossa yli 200 r annoksen saaneet kokevat aluksi muutaman minuutin tai tunnin kuluttua ensisijaisia ​​reaktioita (pahoinvointia, oksentelua, yleistä heikkoutta). 3-4 päivän kuluttua oireet häviävät, alkaa kuvitteellisen hyvinvoinnin kausi. Perusteellinen kliininen tutkimus paljastaa kuitenkin taudin jatkokehityksen. Tämä ajanjakso kestää 14-15 päivästä 4-5 viikkoon.

Myöhemmin yleinen tila huononee, heikkous lisääntyy, verenvuotoja ilmaantuu, kehon lämpötila nousee. Leukosyyttien määrä perifeerisessä veressä pienenee asteittain lyhytaikaisen nousun jälkeen ja putoaa (hematopoieettisten elinten vaurioitumisen vuoksi) erittäin alhaiseksi (säteilyleukopenia), mikä altistaa sepsiksen ja verenvuodon kehittymiselle. Tämän ajanjakson kesto on 2-3 viikkoa.

On muitakin säteilysairauden muotoja. Esimerkiksi kokonaissäteilytyksen annoksilla 1000-5000 r (10-50 Gy) kehittyy säteilysairauden suolistomuoto, jolle on ominaista pääasiassa suolistovaurio, joka johtaa vesi-suola-aineenvaihdunnan heikkenemiseen (ylimääräisestä ripulista) ja verenkierron heikkenemiseen. liikkeeseen. Tätä muotoa sairastava henkilö kuolee yleensä ensimmäisen päivän aikana ohittaen säteilytaudin kehittymisen tavanomaiset vaiheet. Yli 5000 r (yli 50 Gy) annoksilla suoritetun kokonaissäteilytyksen jälkeen kuolee 1-3 päivässä tai jopa itse säteilytyksen yhteydessä aivokudosvauriosta (tätä säteilysairauden muotoa kutsutaan aivovaurioksi). Muut ihmisten ja eläinten säteilytaudin muodot määräytyvät pääasiassa altistumispaikan mukaan.

Säteilytaudin etenemisen ja häiriöiden asteen ominaisuudet riippuvat yksilö- ja ikäherkkyydestä; lapset ja vanhukset vastustavat vähemmän säteilyä, joten he voivat saada vakavia vammoja pienemmistä säteilyannoksista. Alkion kehityksen aikana kehon kudokset ovat erityisen herkkiä säteilyn vaikutuksille, joten raskaana olevien naisten altistuminen (esimerkiksi sädehoidon käyttö) ei ole toivottavaa pieninäkin annoksina.

Kehon palautumisprosessi kohtalaisen säteilytyksen jälkeen tapahtuu nopeasti. Säteilytaudin lievissä muodoissa voimakkaat kliiniset oireet voivat puuttua. Vakavammissa säteilytaudin muodoissa täydellinen toipuminen viivästyy joskus jopa vuoden tai kauemmin. Naisten säteilytaudin kaukaisena ilmentymänä havaitaan hedelmättömyys, miehillä - siittiöiden puuttuminen; nämä muutokset ovat usein väliaikaisia. Useiden kuukausien ja jopa vuosien kuluttua säteilytyksen jälkeen linssiin kehittyy joskus sameutta (ns. säteilykaihi). Akuutin säteilysairauden, jatkuvien neuroottisten ilmenemismuotojen, fokaalisten verenkiertohäiriöiden jälkeen joskus jää; on mahdollista kehittää skleroottisia muutoksia, pahanlaatuisia kasvaimia, leukemiaa, epämuodostumien ilmaantumista jälkeläisissä, perinnöllisiä sairauksia.

Krooniselle säteilysairaudelle tunnusomaisia ​​piirteitä ovat sen kulun kesto ja aaltoilu. Tämä johtuu toisaalta vaurioiden ilmenemismuodoista ja toisaalta korjaavista ja mukautuvista reaktioista. Yhden tai toisen elimen tai kudoksen vallitsevan vaurion tapauksessa vaurioituneiden rakenteiden vaurion syvyyden ja kehon yleisten reaktioiden merkkien välillä, jotka ilmenevät huonosti tai ilmestyvät myöhään, on ero.

Varhaisessa vaiheessa tärkeimmät kliiniset ilmenemismuodot ovat erilaisia ​​​​sisäelinten toimintojen ja ennen kaikkea sydän- ja verisuonijärjestelmän hermoston säätelyn häiriöitä. Ruoansulatuskanavan entsymaattisessa aktiivisuudessa ja eritysmotorisessa toiminnassa saattaa esiintyä muutoksia; hematopoieesin fysiologisen regeneraation häiriöt aiheuttavat leukopenian kehittymisen. Jatkuvan altistumisen ja taudin etenemisen myötä kaikki ilmenemismuodot pahenevat.

Akuutin säteilytaudin hoito tähtää hematopoieettisten elinten toiminnan normalisointiin (luuytimensiirto, verensiirto, nukleiinihappojen, hematopoieettisten stimulanttien anto), infektioiden torjuntaan (antibiootit), verenvuodon estämiseen (vitamiinit), myrkytyksen (verenvuoto, veri) vähentämiseen. substituutio), hermostoon vaikuttavat jne. Kroonisessa säteilysairaudessa. määrätä runsaasti proteiineja ja vitamiineja sisältävä ruokavalio, pitkä oleskelu raittiissa ilmassa, fysioterapiaharjoitukset; oireenmukaiset aineet (sydän-, neurotrooppiset, maha-suolikanavan toimintaa normalisoivat jne.). Hematopoieesin vastaisesti - sitä stimuloivat lääkkeet.

Lakisääteiset normit radioisotooppien enimmäisannoksille ja pitoisuuksille eri toimialoille ja ammattiryhmille on vahvistettu kokonaisaltistuksen perusteella annoksella, joka on enintään 50 mSv / vuosi (5 rad / vuosi), ja ne takaavat näiden aineiden kanssa työskentelyn turvallisuuden. Altistumisvaara voi syntyä, jos työsuojelusääntöjä rikotaan tai hätätilanteissa, sodan aikana (vihollisen atomiaseiden käyttö).

Ydinräjähdykset lisäävät jyrkästi ympäristön saastumista radioaktiivisilla fissiotuotteilla, minkä seurauksena radioaktiivisen jodin (111 I), strontiumin (90 Sr), cesiumin (137 Cs), hiilen (14 C), plutoniumin (239) määrä Pu) ja muut. On olemassa terveydelle haitallisen säteilyn uhka ja perinnöllisten sairauksien lisääntyminen. Tällaisissa tapauksissa suojautuminen ionisoivalta säteilyltä on ratkaisevan tärkeää säteilytaudin kehittymisen ehkäisemisessä.

2.5.1 Ihmisten annokset eri lähteistä Säteilyn vaikutukset ihmisiin ovat hyvin erilaisia, ne voivat olla lähteiden sijainnista riippuen säteilylle alttiina olevaan organismiin: - ulkoisia; - sisäisiä. Alkuperästä riippuen: - luonnollisia; - teknogeenisiä (ihmisten aiheuttamia). fyysinen kunto nuklidit: - kaasumainen; - nestemäinen; - kiinteä. Aktiivisuudesta riippuen: - erittäin aktiivinen; - vähän aktiivinen. Riippuen ionisoivan säteilyn lähteen sijainnista: - maanpäällinen; - avaruus. riippuen siitä missä asut ja työskentelet . Siten vuoristojen ja maisemien asukkaat, joilla on kohonnut säteilytausta, voivat saada useita kertoja suurempia annoksia kuin tasangon asukkaiden vuotuiset kuormitukset. Lentäjät ja kiipeilijät saavat myös lisäsäteilyaltistusta. Sallitut rajat on annettu kohdassa 10 - säteilyturvallisuusnormit ja kaaviossa - kuvassa 4 on esitetty henkilön eri lähteistä saamat annokset. Kaaviossa näkyvät luonnollisen taustaaltistuksen arvot, television ruudulta saadut keskiannokset ja tietokoneet, sallitun altistuksen arvo, hampaiden ja mahalaukun röntgenkuvauksista saadut annokset ja lopuksi hätäaltistusannos. Normalisoitu arvo on myös joidenkin teknogeenistä alkuperää olevien radionuklidien pitoisuus elintarvikkeissa. Ensinnäkin tämä koskee cesium-137:n ja strontium-90:n radionuklideja. Kaavio - kuva 5 - esittää K-40:n pitoisuutta elintarvikkeissa verrattuna sallittuun Cs-137:n ja Sr-90:n pitoisuuteen, kuten kaaviosta seuraa, monissa elintarvikkeissa luonnollisen radionuklidin K 40 pitoisuus on merkittävä verrattuna Cs -137:n ja Sr-90:n sallittuun pitoisuuteen. Niiden alueiden maaperässä, joilla on korkea antropogeeninen saastuminen cesiumilla ja strontiumilla, kalium-40:n pitoisuus on yleensä monta kertaa suurempi kuin Cs 137:n ja Sr 90:n keskimääräiset kokonaisarvot. Radioaktiivisen kaliumin osuus ihmisen luuytimen luonnollisen altistuksen keskimääräisen taustatason kokonaisarvosta on 12,3 % ja se muodostaa suurimman osan sisäisestä altistuksesta.

Ihmisen luuytimen, yhden herkimmistä elimistä, luonnollinen säteilytys koostuu altistumisesta kosmisille lähteille, joiden kokonaisarvo saavuttaa 50 μR / vuosi, litosfäärien ja ilmakehän lähteiden arvo on myös 50 μR / vuosi.

Kehon alkuaineista K 40:llä on merkittävä rooli, mikä antaa 15 μR / vuosi, muut elementit, jotka ovat ihmiskehon sisällä, antavat pienemmän osuuden - Kuva 6 - radon - vereen adsorboitunut 222 antaa 3 μR / vuosi, hiili - 14 - 1,6 μR / vuosi, radon - 226 ja radon -228 ja niiden tytärhajoamistuotteet antavat myös yhteensä 1,6 μR / vuosi ja lopuksi polonium - 210 ja tytärhajoamistuotteet 0,4 μR / vuosi.

2.6 Radioherkkyyden vertailuarvot

Taulukko 2 - Eri organismiryhmien säteilyherkkyys

Esine	LD 50 , Gr
bakteerit
korkeampia kasveja
Selkärangattomat
Selkärankaiset

Kuten taulukosta voidaan nähdä, luonnonvaraisten eläinten säteilynkestävyysalue on melko laaja. Mikro-organismit ovat vastustuskykyisimpiä ionisoivalle säteilylle - niiden kuoleman aiheuttavat annokset ovat satoja ja tuhansia harmaita. Selkärangattomilla tappavien annosten vaihteluväli on yleensä suuruusluokkaa pienempi kuin nämä arvot, ja selkärankaisilla ne ovat kymmeniä harmaita, täällä nisäkkäät ovat herkimpiä säteilyaltistukselle. Taulukon 2 tietojen perusteella voidaan päätellä, että esineiden biologisen järjestyksen monimutkaistuessa niiden säteilynkestävyys heikkenee jyrkästi.

Yleensä 5–10 Gy:n annoksella säteilytetyt eläimet elävät keskimäärin (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta) useista päivistä useisiin viikkoihin. Säteilyoireyhtymää tällä säteilyannosalueella kutsutaan "luuytimeksi" tai "hematopoieettiseksi", koska kehon hematopoieettisen järjestelmän, ensisijaisesti luuytimen, tappio on ratkaiseva sen tuloksen kannalta. Solunjakautumisprosessien syvän eston seurauksena luuydin on ehtynyt. Säteilytaudin lopputulokseen vaikuttaa merkittävästi hematopoieettisten elinten toipumiskyky, joka riippuu säilyneiden kantasolujen määrästä.

Annosalueella 10-100 Gy nisäkkäiden keskimääräinen elinikä on käytännössä riippumaton imeytyneestä annoksesta ja on keskimäärin 3,5 päivää. Keskimääräisen elinajanodotteen riippumattomuuden vaikutusta säteilyannoksen suuruudesta kutsuttiin "3,5 päivän vaikutukseksi" ja ilmaantunutta säteilyoireyhtymää kutsuttiin "maha-suolikanavaksi". Tämän oireyhtymän tappava lopputulos liittyy suolen limakalvon ja mahalaukun vaurioitumiseen, nopeasti jakautuvien epiteelisolujen korkeaan herkkyyteen säteilylle ja villien altistumiseen.

Säteilytys yli 100 Gy:n annoksilla johtaa nisäkkäiden kuolemaan, joka tapahtuu muutaman ensimmäisen päivän tai jopa muutaman tunnin aikana. Kuolevilla eläimillä on selviä merkkejä keskushermoston vaurioista, joten tätä säteilyoireyhtymää kutsutaan "aivoksi". Hermosolujen elintärkeä aktiivisuus tukahdutetaan jyrkästi, ja niiden reaktio säteilyyn eroaa pohjimmiltaan luuytimen ja suoliston reaktiosta soluhäviöiden puuttumisen vuoksi.

Jos absorboitunut annos saavuttaa 1000 Gy tai enemmän, eläimet kuolevat välittömästi "säteen alle". Tällaisten vaurioiden mekanismi voi liittyä siihen tosiasiaan, että makromolekyyleille tapahtuu massiivisia rakenteellisia vaurioita. Joskus niin suurille ionisoivalle säteilyannoksille altistumisesta aiheutuvaa säteilyoireyhtymää kutsutaan molekyylikuolemaksi.

Elimistön reaktioissa ionisoivan säteilyn toimintaan on ehdollisesti mahdollista erottaa kolme peräkkäistä kehittyvää vaihetta ajassa; fysikaaliset reaktiot, biofysikaaliset prosessit ja yleiset biologiset muutokset. Fysikaalinen vaihe - energian absorptio, atomien ja molekyylien ionisaatio ja viritys, radikaalien muodostuminen - tapahtuu mikro- ja millisekunnissa. Biofysikaaliset prosessit - molekyylinsisäinen ja molekyylien välinen energiansiirto, radikaalien vuorovaikutus keskenään ja ehjien molekyylien kanssa, molekyylin sisäiset muutokset - tapahtuvat sekunneissa - millisekunnissa. Yleiset biologiset muutokset solussa ja kehossa - stabiilien muuttuneiden molekyylien muodostuminen, geneettisen koodin rikkominen, transkriptio ja translaatio, biokemialliset, fysiologiset ja morfologiset muutokset soluissa ja kudoksissa, joskus päättyvät kehon kuolemaan, voivat tapahtua minuuteissa - päiviä tai venytä vuosia.

On todettu, että eri elimet ja kudokset eroavat suuresti herkkyydestään ionisoivalle säteilylle sekä roolistaan ​​säteilypatologiassa ja taudin lopputuloksessa. Morfologisten muutosten mukaan niiden säteilyherkkyys sijoittuu (herkkyyden alenemisen asteen mukaan) seuraavassa järjestyksessä:

Hematopoieesielimet;

sukupuolirauhaset;

Limakalvot, sylki, hiki- ja talirauhaset, hiuspapillit, orvaskesi;

Ruoansulatuskanava;

Hengityselimet;

Endokriiniset rauhaset (lisämunuaiset, aivolisäke, kilpirauhanen, haiman saarekkeet, lisäkilpirauhanen);

erityselimet;

Lihas- ja sidekudos;

Somaattinen luu- ja rustokudos;

hermokudosta.

Hematopoieettiset elimet ovat säteilylle herkimpiä, luuytimen, kateenkorvan, pernan ja imusolmukkeiden vauriot ovat yksi akuutin säteilytaudin tärkeimmistä ilmenemismuodoista. Merkittäviä morfologisia ja toiminnallisia häiriöitä havaitaan kaikissa hematopoieettisissa elimissä, ja verijärjestelmän muutokset on mahdollista havaita pian säteilyaltistuksen jälkeen ja jopa suhteellisen pienillä säteilyannoksilla.

Yleensä solujen tuhoutumisprosessi jaetaan kolmeen vaiheeseen. Ensimmäiselle, joka kestää noin 3 tuntia, on ominaista hematopoieettisten kudosten solupitoisuuden suhteellinen pysyvyys. Toinen vaihe kattaa ajanjakson 3-7 tuntia säteilytyksen jälkeen, sille on ominaista luuytimen ja imusolmukkeiden jyrkkä ja syvä tuhoutuminen (luuydinkudoksen solujen määrä voi laskea yli puoleen). Kolmannessa vaiheessa solujen tuhoutumisnopeus hidastuu ja luuytimessä tapahtuu edelleen solujen vähenemistä lisääntymiskuoleman sekä joidenkin solujen jatkuvan erilaistumisen ja verenkiertoon seurauksena. Kolmannen vaiheen kesto on verrannollinen säteilyannokseen.

Suolan sietokyky

Suolaisuutta kestäviä kasveja kutsutaan halofyyteiksi (kreikan kielestä galos - suola, Phyton - kasvi). Ne eroavat glykofyyteistä - suolattomien vesistöjen ja maaperän kasveista - useiden anatomisten ja metabolisten ominaisuuksien osalta. Glykofyyteissä suolaisuus vähentää solujen kasvua venymällä, häiritsee typen aineenvaihduntaa ja kerää myrkyllistä ammoniakkia.

Kaikki halofyytit on jaettu kolmeen ryhmään:

1. Todelliset halofyytit (euhalofyytit) ovat vastustuskykyisimpiä kasveja, jotka keräävät huomattavia määriä suoloja tyhjiin. Siksi niillä on suuri imuteho, mikä mahdollistaa veden imeytymisen erittäin suolaisesta maaperästä. Tämän ryhmän kasveille on ominaista lehtien lihaisuus, joka häviää, kun niitä kasvatetaan suolattomalla maaperällä.

2. Suolaa tuottavat halofyytit (krinohalofyytit), jotka imevät suoloja, eivät kerää niitä kudosten sisään, vaan poistavat ne soluista lehtien pinnalle eritysrauhasten avulla. Suolojen erotus rauhasten avulla suoritetaan ionipumppujen avulla, ja siihen liittyy suurien vesimäärien kuljetus. Suola poistetaan putoavien lehtien mukana. Joissakin kasveissa ylimääräisistä suoloista eroon pääseminen tapahtuu ilman suurten vesimäärien imeytymistä, koska suola vapautuu lehtikarvan pääsolun tyhjiöön, jonka jälkeen se katkeaa ja palautuu.

3. Suolaa kestävät halofyytit (glykohalofyytit) kasvavat vähemmän suolaisessa maaperässä. Niiden solujen korkeaa osmoottista painetta ylläpitävät fotosynteesin tuotteet, eivätkä solut läpäise suoloja.

Kasvien suolansietokyky paranee kylvöä edeltävän siementen kovettumisen jälkeen. Siemeniä liotetaan tunnin ajan 3-prosenttisessa NaCl-liuoksessa, minkä jälkeen niitä pestään vedellä 1,5 tunnin ajan. Tämä tekniikka lisää kasvien vastustuskykyä kloridin suolaantumiseen. Sulfaattisuolan kovettumista varten siemeniä liotetaan päivän ajan 0,2-prosenttisessa magnesiumsulfaattiliuoksessa.

Säteilyllä on suoria ja epäsuoria vaikutuksia eläviin organismeihin. Säteilyenergian suora vaikutus molekyyliin muuttaa sen virittyneeseen tai ionisoituneeseen tilaan. Erityisen vaarallisia ovat DNA-rakenteen vauriot: sokeri-fosfaattisidosten katkeaminen, typpipitoisten emästen deaminoituminen ja pyrimidiiniemästen dimeerien muodostuminen. Säteilyn epäsuora vaikutus on veden radiolyysituotteiden aiheuttama vaurio molekyyleille, kalvoille, soluorganelleille. Varautunut säteilyn hiukkanen, joka on vuorovaikutuksessa vesimolekyylin kanssa, aiheuttaa sen ionisaation. Vesi-ionit pystyvät 10 -15 - 10 -10 sekunnin elinkaaren aikana muodostamaan kemiallisesti aktiivisia vapaita radikaaleja ja peroksideja. Nämä voimakkaat hapettimet voivat 10 -6 - 10 -5 sekunnin elinkaaren aikana vahingoittaa nukleiinihappoja, entsyymiproteiineja ja kalvon lipidejä. Alkuvaurioita pahentavat virheiden kertyminen DNA-replikaatio-, RNA- ja proteiinisynteesiin.

Kasvien vastustuskyky säteilylle määräytyy seuraavista tekijöistä:

1. Entsymaattisten DNA-korjausjärjestelmien jatkuva läsnäolo. He löytävät vaurioituneen alueen, tuhoavat sen ja palauttavat DNA-molekyylin eheyden.

2. Aineiden - radioprotektoreiden (sulfhydryyliyhdisteet, askorbiinihappo, katalaasi, peroksidaasi, polyfenolioksidaasi) esiintyminen soluissa. Ne poistavat säteilyn aiheuttamia vapaita radikaaleja ja peroksideja.

3. Organismin tasolla palautuminen tapahtuu kasveissa: a) jakautuvien meristeemien solujen populaation heterogeenisuudella, joka sisältää mitoottisen syklin eri vaiheissa olevia soluja, joilla on erilainen radioresistenssi, b) lepäävien solujen läsnäolo solussa. apikaaliset meristeemit, jotka alkavat jakautua, kun päämeristeemin solujen jakautuminen pysähtyy, c) uinuvien silmujen läsnäolo, jotka apikaalisten meristeemien kuoleman jälkeen alkavat toimia aktiivisesti ja palauttavat vaurioita.

Radioaktiivisen laskeuman jälkeen osa siitä pääsee suoraan kasveihin vaikuttaen niihin tavalla tai toisella lähitulevaisuudessa, ja osa sitten kulkeutuu juurijärjestelmän kautta aiheuttaen yhden tai toisen vaikutuksen. Tarkastellaanpa joitain kasvien reaktioita säteilyvaurioihin metsän puumaisten kasvien esimerkin avulla.

Munuaiset. Yksi puumaisten kasvien säteilyvaurioiden tyypillisistä merkeistä on kärki- ja sivuversojen kasvusilmujen vaurioituminen ja kuolema. Esimerkiksi 20-40 Gy:n imeytyneellä annoksella kaikki munuaiset eivät kuivu. Jotkut niistä lisäävät versoja ensimmäisen kasvukauden aikana säteilytyksen jälkeen. Versot ovat voimakkaasti lyhennettyjä, eikä niissä ole neuloja tai niissä on harvinaisia ​​yksittäisiä neuloja rypäleterttujen sijaan.

Lehdet ja neulat. Puumaisten kasvien lehtien ja neulasten vaurioituminen säteilytyksen aikana on yksi tärkeimmistä säteilyvaikutuksista, koska se liittyy puiden vaurioitumiseen ja kuolemaan. Esimerkiksi akuutilla y-säteilytyksellä mäntyvaurio alkaa 3 kuukauden kuluttua annoksilla 100-200 Gy. 15-20 päivää säteilytyksen jälkeen tummanvihreän neulojen väri muuttuu oranssinkeltaiseksi. Sitten tämä väri näkyy koko kruunussa ja puut kuivuvat. Imeytyneillä annoksilla 70-100 Gy ulkoiset merkit mäntyvauriosta ilmaantuvat 6 kuukauden kuluttua (neulat kellastuvat). Säteilytettäessä 5-40 Gy:lla havaitaan yksittäisten neularypäleiden kellastumista vuotuisissa versoissa. 10-60 Gy:n annoksilla kaksivuotiaat neulat kellastuvat mäntyjen latvujen yläosassa 1/2-1/4 verson pituudesta. 60-100 Gy:n annoksilla kaksivuotiaat neulat kuolevat kokonaan.

kambium. Jopa kambiumin osittaisella säteilyvauriolla puista tulee tuuliputouksia ja tuulensuojaa. Kokeessa suurin osa puista murtui tuulen toimesta kahden vuoden sisällä säteilytyksestä.

Kasvu. Männyn versojen kasvun estyminen syksyllä havaitaan imeytyneellä annoksella 10-30 Gy. Ensimmäisenä vuonna säteilytyksen jälkeen versot olivat 2-3 kertaa lyhyempiä, toisella kasvukaudella huomattavasti pienempiä ja kolmantena ne katosivat. Männyn tuottavuuden merkittävä lasku havaitaan yli 5 Gy:n absorboituneella annoksella, ja se on erityisen havaittavissa toisella ja sitä seuraavilla kasvujaksoilla säteilytyksen jälkeen. Yli 25 Gy:n imeytyneellä annoksella tuottavuus putoaa nollaan kahdessa vuodessa Fenologia. Lehtipuiden reaktio säteilytykseen ilmenee pääfenofaasien alkamisen siirtymissä: lehtien kukinnan hidastumisessa keväällä ja aikaisemmassa lehtien pudotuksessa. Säteilytetyillä ja säteilyttämättömillä istutuksilla koivun ja haavan kevätfenofaasien kulussa ei käytännössä ole merkittäviä eroja, ja syksyllä säteilytetyillä haapalla ja koivun lehdet kellastuvat ja putoavat aikaisemmin. Männillä yli 5 Gy:n imeytyneillä annoksilla havaitaan vanhempien neulojen varhaista putoamista. Annoksilla 100-200 Gy lehtien kukinnan viive puissa on 7-9 päivää, seuraavana vuonna - 4-5 päivää. Viiden vuoden kuluttua saastumishetkestä fenologinen siirtymä vähenee ja 7 vuoden kuluttua katoaa.

Säteilyn vaikutukset eläimiin.

Säteilyn vaikutuksesta, eläinpopulaatioiden uudesta ekologisesta tekijästä, erotetaan 2 jaksoa:

1. Väestö altistui ensimmäistä kertaa vakavalle radioaktiiviselle kontaminaatiolle. Vaikutus väestöön on jyrkkä: väestön ikä, sukupuoli ja tilarakenteet muuttuvat: kuolleisuus kasvaa ja laskee

2. Väestö eli radioaktiivisen saastumisen olosuhteissa useita vuosia, joka antoi useita uusia sukupolvia. Tällöin populaation yksilöiden vaihtelun lisääntymisen ja säteilyvalinnan seurauksena tapahtuu populaation radioadaptaatiota, joka saavuttaa korkeamman radioresistenssitason. Ympäristön lisääntyneelle radioaktiiviselle tekijälle altistumisen vaikutukset tänä aikana ovat vähemmän havaittavissa.

Kuolleisuus ja elinajanodote. Radioaktiivisella säteilyllä suurina annoksina on haitallinen vaikutus eläimiin biogeosenoosissa. Siten sekametsää säteilytettäessä annosnopeudella 0,5 Gy/vrk. lintupopulaatiossa yksilöiden lukumäärä ja kuoleminen on vähentynyt. Lintujen kuolemalle on ominaista LD-arvot 5o / 30 välillä 4,6-30 Gy.

Hedelmällisyys. Hedelmällisyysluku on radioherkempi parametri kuin kuolleisuus. Lisääntymisnopeuden alenemiseen johtavat kerta-annokset voivat olla alle 10 % niistä annoksista, jotka ovat välittömänä syynä eläinten kuolemaan.

Pienten 90 Sr:n annosten jatkuva nauttiminen hiirten kehoon pienentää niiden jälkeläisten kokoa. Eri lajien sukupuolirauhasten radioherkkyys vaihtelee suuresti; naarashiiret ovat kuitenkin säteilyherkimpiä eläimiä. Hiirten hedelmällisyys heikkenee, kun naaraat altistuvat noin 0,2 Gy:n annoksille. Urospuoliset hiiret ovat vähemmän herkkiä, ja yli 3 Gy:n annoksia tarvitaan vähentämään niiden hedelmällisyyttä. Naarashiirillä esiintyy jatkuvaa hedelmättömyyttä 1 Gy:n annoksen jälkeen.

Lisääntymisintensiteetti putoaa saastuneille alueille aikuisten nopeamman kuoleman vuoksi, sikiön koko pienenee.

Kehitys. Eläinten jälkeläisissä on kehitysviiveitä ja erilaisia ​​poikkeavuuksia. Siten säteilytettäessä poikaset jäävät jälkeen höyhenen kasvussa ja kehityksessä, varsinkin jos säteilytys tapahtui 2 päivän iässä, ja hiiret 90 Sr:n saastuttamilla alueilla kypsyvät aikaisemmin ja osallistuvat lisääntymiseen.

Eläinten käyttäytyminen. Muutos eläinten käyttäytymisessä, kun niitä säteilytetään röntgen- ja -y-säteillä, muodostuu siitä, että organismit tunnistavat säteilyn lähteen ja välttävät sen. Hiirten ja rottien, marsujen ja apinoiden käyttäytymisen ominaisuudet γ-säteilyn alalla osoittavat, että korkeammilla selkärankaisilla on kyky määrittää säteilylähteen sijainti ja välttää