Šta proučava Radiobiologija

Jonizujućeg zračenja nas okružuje svuda. Snažan razvoj nuklearne energije stvoreni su uslovi za široku proizvodnju umjetnih radioaktivnih izotopa. Radioaktivne supstance se također formiraju kao rezultat nuklearnih eksplozija i pada kao nuklearno. Radio - nauka koja proučava efekte ionizirajućeg zračenja na biološke objekte, metode zaštite od štetnog djelovanja i mogućnost praktične upotrebe zračenja u različitim oblastima medicine, poljoprivrede i biologije.

U nekim dijelovima svijeta postoje mjesta na kojima se neznatno povećan nivo radijacije. To je zbog činjenice da se javlja zbog različitih razloga, prirodni koncentracije (uran, radij, torij) ili umjetni (stroncij, cezija) radioaktivnih tvari na površini Zemlje. Poseban dio radiobiologiju - radioekologija - proučavajući distribucije radioaktivnih elemenata u prirodnom okruženju, njihovo nagomilavanje, prenos i efekte na životinjskih i biljnih organizama.

Jonizujućih zračenja koji proizlaze iz radioaktivnog raspada, imaju različita svojstva. Alfa čestice predstavljaju dvostruko jonizovanog helijuma jezgra. Oni se sastoje od dva protona i dva neutrona nose dva pozitivna optužbe i imaju masu 4. čestice Beta, koji predstavljaju protok elektrona, imaju negativni naboj i vrlo male mase. Gama zraka - fotone je teško elektromagnetskog zračenja. Oni nemaju naknade. Ostatak mase gama-zraka je nula.

Nakon zračenje živih organizama alfa, beta čestice i gama zraka u njihovim tkivima jonizovan, što dovodi kasnije do velikih promjena u metabolizmu, u nasljedne osobine. Najvažnija karakteristika radijacije koja alfa čestice, beta čestice i gama zraka, koji imaju istu energiju, imaju različite dužine put i mogu izazvati različite stupanj ionizacije:

Radio studiraju reakcije javljaju u organizmu, izloženost ionizirajućem zračenju. Radiobiologija je utvrdio da je biološki efekti ionizirajućeg zračenja u velikoj mjeri ovisi o vrsti čestica i njihovu energiju apsorbira u dnevnom pitanju. To je razlog zašto u radiobiologija posvećuje veliku pažnju tačno mjerenje intenziteta i doza ionizirajućeg zračenja.

Za mjerenje radioaktivnosti jedinica se zove Curie - u čast francuskog istraživača koji je otkrio fenomen radioaktivnosti. Jedan Curie - je iznos od radioaktivnog supstance koja nastaje 3,7 * 10¹⁰ dezintegracija u sekundi. Tu su i manje jedinice: mc, microcuries. Broj gama zraka i X-zraka mjereno u drugim jedinicama - X-zrake (R). Za mjerenje energije ionizirajućeg zračenja apsorbuje jedinici mase ozračenog materijala, koristeći specijalnu jedinicu - rad. Doza od 1 rad odgovara količini apsorbovane energije od 100 erga / gram. Za zrak u dozi izloženost 1 P apsorbovane doza je 0,88 sretan.

Dakle, prije nego što radiobiologija važne zadatke: prvo, da se precizno mjerenje doze ionizirajućeg zračenja, koje spadaju u organizm- drugo, da istraži vrlo akciju ionizirajućeg zračenja na dnevni organizmy- treće, da pronađe sredstva i metode za zaštitu živih organizama ( posebno muškaraca) od štetnog efekta radiatsii- četvrto, da pronađu načine za korištenje jonizujućeg zračenja u ekonomskom i medicinske svrhe.

Video: Dubna

Radiobiologija otkrili da zračenje uzrokuje razne promjene u tijelu životinja, biljaka i mikroorganizama. I od velike je važnosti zračenje trajanje, energije, kao i zdravstvenog stanja organizma (da li je biljka sjeme ili sadnice, mlada ili odrasla životinja).

Osnova bioloških efekata ionizirajućeg zračenja zasniva se na njegovoj sposobnosti da izazove stvaranje iona u organizmu. Tako je u ćelijama i tkivima, a posebno u njihovim genetskim strukturama - hromozoma jezgro, velike promjene se javljaju ( "nasljeđivanju", vidi član ..). Naučnici su otkrili da osjetljivost organizma na zračenje je vrlo različita. Tako je prosječna doza pri kojoj organizam bude ubijen, y životinje sa zadovoljstvom 200- 1000 (u insekata -1.000-100000), kod biljaka - 1000 - 150000, u mikroorganizmi - Drago mi je da 1000000.

Pod uticajem zračenja modifikovane ćelija i tkiva, poremećena metabolizma, što je rezultiralo u potisnute rast organizama se razlikovati od normalnih, poznat mutanti. Većina mutanata su ubijeni, ali su preživjele može se uočiti svojstva korisna za čovjeka (vidi. Vol. 6 DE, Art. "Novi načini u oplemenjivanju biljaka").

Primanje radiomutanty mogu na zračenje suvog semena u laboratoriju ili tokom dužeg zračenje biljaka u posebnom polju (gama-polje), gdje montiran izvor ionizirajućeg zračenja. U takvom terenu posađeno u različitim kulturama - pšenica, ječam "grašak, jagode, jabuke, kruške - i ozračene ih kontinuirano tijekom cijele vegetacije. Tokom tako dugog zračenje biljke primaju različite doze zračenja. Kao radioaktivnog zračenja je vrlo opasna za ljude, gama-polje umetnite, štiti i uspostavi posebne ploče sa znakom ukazuju na to da je radioaktivni zoni. Ako je potrebno, izvor ionizirajućeg zračenja i automatski zatvaraju pomoću posebnog uređaja je uronjen u duboko pod zemljom dobro. U ovom trenutku, istraživači su prikupili uzorke bilja za analizu, usjeva sjemena i plodova.

To je vrlo važno da jonizujućih zračenja se koristi za kontrolu štetočina poljoprivrednih kultura. Ispostavilo se da je otporan na zračenje i smrtonosne doze zračenja za stotine hiljada njih odraslih insekata su zadovoljni. Međutim, njihova jaja i larve umiru po znatno nižim dozama. Na primjer, ako je zrno pre utovara u silos za skladištenje ozračenih dozom od 10 000 rad, jaja i larve surlaša žitarica neće rasti, a zrna mogu biti pohranjeni bez gubitka. Ozračene kukuruz je siguran za ljude, a može se koristiti za hranu, ali za sjetvu, to nije dobro. U Radiobiologija nisu samo velike, ali i male doze ionizirajućeg zračenja. Utvrđeno je da male doze zračenja u nekim slučajevima, ubrzati rast biljaka i životinja, t. E. Neka poticajan. Postoje dokazi da je u biljkama, kao rezultat stimulacije povećava sadržaj vitamini, ubrzava metaboličke procese, povećanje produktivnosti, smanjenje vremena sazrijevanja plodova. doze stimulativne zračenja za različite vrsta i sorti poljoprivrednog bilja nisu iste i od 100 do 4000 rad. Sve ove pojave i dalje zahtijevaju pažljivo i temeljito proučavanje.

Stimulativne učinak male doze zračenja se posmatra ne samo za biljke, ali i za druge organizme. Ali životinje su vrlo osjetljivi na zračenje, a samim tim i stimulativne doza za njih nekoliko stotina puta manje nego za biljke. Na primjer, zračenje jaja koja su u inkubatorima, peradarskih farmi, dozi od 1-2 zadovoljstvom su primijetili pozitivan učinak: povećanje broja pilića izlegla i izrasla iz njih pilića imaju veću proizvodnju jaja - oni proizvode više jaja nego neeksponirana za godinu.

Od posebnog značaja u radiobiologija imaju tracers, ili tracers. To ime je dobila izotopa, uglavnom radioaktivni jer propadanje, kao da oni sami pronađu svoj put znak. Kada je radioizotopa u sastavu tvari unose u tijelo, a zatim čestice emitovane tokom raspada izotopa mogu naučiti o transformacijama i pokrete u tijelu supstance. Zbog toga, naučnici su u širokoj upotrebi radioizotopa da vidi šta se dešava u organizmu sa raznim soli, hranjive tvari apsorbira biljaka kao đubrivo i mlijeko svoje mlade životinje, i mnogi drugi procesi koji se odvijaju u živim organizmima. Kažemo samo neke od operacija izvedena uz pomoć radioizotopa.

Na primjer, mislim da neke karakteristike pčela u životu. Pčele su označeni s radioaktivnim fosforom (³²F), koji je upisan u sirup šećer, pojeli insekata. Catching pčele na različitim udaljenostima od košnice, možete podesiti opseg i brzinu leta pčela, njihova distribucija u pilot području, gdje su posjetiti cvijeće, i tako dalje. D. Ako su svi košnice biti označena samo jedna pčela, pulta, na ulazu u košnicu, istakao je svaki put prije nego što se čini. tako uspjeli saznati koliko letova dnevno čini radilica, i koliko dugo odsutan.

Uz pomoć radioizotopa je bio u mogućnosti da uče mnoge procese koji se odvijaju u živom organizmu. Na primjer, utvrđeno je da kada se kiseonik pušten fotosinteza ugljen-dioksida, kao što se ranije mislilo, kao rezultat razgradnje molekula vode. Utvrđeno je da fotosinteze je velikom brzinom, jer je ugljen-dioksid označen sa ugljen odmah otkrivene u desetak različitih organskih spojeva. Bilo je moguće da se utvrdi da je brzina kretanja organske materije u ćelijama zeleno lisnato Također je vrlo visoka - do 100 mm / h.

Utvrđeno je da je stopa ažuriranje tkiva u organizmu životinja je vrlo visoka. Na primjer, proteini mišiće u tijelu zamjenjuju pola u 80 dana, a u jetri brže - više od 8 dana. koristeći radioizotopa ¹⁴S utvrđenim da je šećer se apsorbira u tijelu odjednom, i odmah se koristi u ćeliji disanje.

Uz pomoć izotopa utvrđeno je da biljke apsorbiraju hranjive tvari ne samo kroz korijen sistema, ali iu tzv prihranjivanje. Ova metoda se pokazala kao vrlo efikasna, jer biljke odmah dobiti kroz elemente list neophodni za rast i razvoj. Šumari koriste radioizotopi otkrili da stabla mogu razmjenjivati ​​hranjive tvari kroz korijen sistema. Za tu svrhu, jedan od drveća u hrastovog drveta administrira radioaktivni kalij bromid. Nakon nekoliko dana radioizotopa je otkrivena u susjednim drveća koje rastu na udaljenosti od 4 m od prve.

Radioizotopa se najčešće koriste u medicini za dijagnostiku i liječenje određenih bolesti.