- •В.О. Кіцно, с.В. Поліщук, і.М. Гудков основи радіобіології та радіоекології
- •1. Теми самостійних занять 10
- •Тема 1. Норми радіаційної безпеки 10
- •1.1. Принципи нормування радіаційного впливу 10
- •Тема 2. Основні санітарні правила протирадіаційного захисту 26
- •Тема 3. Історія розвитку радіобіології та радіоекології 40
- •Тема 4. Фізичні основи радіобіології 46
- •Тема 5. Біологічна дія іонізуючих випромінень 82
- •Тема 6. Радіоекологія 121
- •Тема 7. Ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях
- •Тема 8. Використання іонізуючих випромінень в сільському господарстві
- •1. Теми самостійних занять Тема 1. Норми радіаційної безпеки
- •1.1. Принципи нормування радіаційного впливу
- •1.2. Основні положення “Норм радіаційної безпеки України” (нрбу-97)
- •1.3. Основні регламентні величини
- •1.3.1. Радіаційно-гігієнічні регламенти першої групи – контроль за практичною діяльністю
- •1.3.2. Радіаційно-гігієнічні регламенти другої групи - медичне опромінення населення
- •1.3.3. Радіаційно-гігієнічні регламенти третьої групи - втручання в умовах радіаційної аварії
- •1.3.4. Радіаційно-гігієнічні регламенти четвертої групи – зменшення доз хронічного опромінення населення
- •Тема 2. Основні санітарні правила протирадіаційного захисту
- •2.1. Загальні положення “Основних санітарних правил протирадіаційного захисту України” (оспу-2001)
- •2.2.Типи джерел випромінення
- •2.3. Групи радіотоксичності
- •2.4. Основні принципи захисту від закритих джерел іонізуючих випромінень
- •2.5. Вимоги до влаштування, обладнання та організації праці у радіологічній лабораторії при роботі з відкритими джерелами іонізуючих випромінень
- •2.5.1. Влаштування лабораторій
- •2.5.2. Поводження з радіоактивними відходами
- •2.5.3. Дезактивація робочих приміщень та устаткування лабораторії
- •2.5.4. Засоби індивідуального захисту та особистої гігієни при роботі з радіоактивними речовинами
- •Тема 3. Історія розвитку радіобіології та радіоекології
- •3.1. Визначення наук
- •3.2. Історія розвитку радіобіології та радіоекології
- •Тема 4. Фізичні основи радіобілогії
- •4.1. Типи ядерних перетворень. Радіоактивність, одиниці її вимірювання
- •4.3. Види доз іонізуючих випромінень, одиниці їх вимірювання, порядок розрахунку і застосування
- •4.4. Основні методи виявлення іонізуючих випромінень
- •4.5. Методи радіометрії
- •4) Визначення сумарної β-активності по зольному залишку.
- •4.6. Призначення, класифікація, принцип будови дозиметричних приладів
- •Блок підсилення та перетворення
- •Блок живлення
- •4.7. Прилади індивідуального дозиметричного контролю
- •4.7.2. Прилади, що працюють на базі сцинтиляційного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.7.3. Прилади, що працюють на базі фотографічного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.7.4. Прилади, що працюють на основі люмінесцентного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.8. Прилади загального дозиметричного контролю
- •Тема 5. Біологічна дія іонізуючих випромінень
- •5.1. Загальні уявлення про природу дії іонізуючих випромінень на живий організм
- •5.2. Радіобіологічні ефекти
- •5.2.1. Радіаційна стимуляція
- •5.2.2. Морфологічні зміни
- •5.2.3. Променева хвороба
- •5.2.4. Прискорення старіння і скорочення тривалості життя
- •5.2.5. Загибель
- •5.2.6. Генетичні зміни
- •5.2.7. Близькі і віддалені наслідки радіаційного ураження
- •5.3. Радіочутливість організмів
- •5.3.1. Радіочутливість рослин
- •5.3.2. Радіочутливість тварин
- •5.3.3. Радіочутливість риб
- •5.3.4. Радіочутливість амфібій і рептилій
- •5.3.5. Радіочутливість бактерій і вірусів
- •5.3.6. Радіочутливість рослинних угруповань
- •5.3.7. Особливості дії малих доз іонізуючих випромінень на живі організми
- •5.3.8. Критичні органи
- •5.4. Модифікація радіаційного ураження організму
- •5.4.1. Протипроменевий біологічний захист
- •5.4.2. Радіосенсибілізація
- •5.4.3. Післярадіаційне відновлення організму
- •Тема 6. Радіоекологія
- •6.1. Джерела радіоактивного забруднення об’єктів навколишнього середовища
- •6.1.1. Природні джерела
- •6.1.2. Джерела штучних радіонуклідів
- •6.2. Міграція радіонуклідів у навколишньому середовищі
- •6.3. Особливості надходження радіонуклідів у водні екосистеми
- •6.4. Розподіл радіонуклідів у морській екосистемі
- •Радіонукліди
- •6.5. Міграція радіонуклідів у прісноводних екосистемах
- •6.6. Загальні властивості прісноводних екосистем
- •6.7. Розподіл радіонуклідів серед компонентів прісноводних водоймищ
- •6.8. Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини та
- •6.8.1. Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини
- •6.8.2. Надходження радіонуклідів у рослини з ґрунту
- •6.8.3. Надходження радіонуклідів у організм сільськогосподарських тварин
- •6.9. Накопичення радіонуклідів гідробіонтами
- •6.10. Прогнозування надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини та організм тварин
- •6.11. Особливості ураження організму інкорпорованими радіоактивними речовинами
- •Тема 7. Ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях
- •7.1. Основні принципи організації ведення сільського господарства на забруднених радіонуклідами територіях
- •7.2. Зниження надходження радіонуклідів у продукцію сільського господарства
- •7.2.1. Засоби зниження надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини
- •7.2.2. Засоби зниження надходження радіонуклідів в організм сільськогосподарських тварин
- •7.3. Ведення особистого підсобного господарства в районах радіоактивного забруднення
- •7.4. Очищення продукції сільського господарства від радіонуклідів технологічною переробкою
- •7.4.1. Очищення продукції рослинництва
- •7.4.2. Очищення продукції тваринництва
- •Тема 8. Використання іонізуючих випромінень в сільському господарстві
- •8.1. Радіаційна техніка в сільському господарстві
- •8.2. Радіаційно-біологічні технології в рослинництві
- •8.2.1. Передпосівне опромінення насіння сільськогосподарських культур для прискорення проростання, розвитку та підвищення продуктивності рослин
- •8.2.2. Передсадивне опромінення органів вегетативного розмноження та розсади дня прискорення розвитку і підвищення продуктивності рослин
- •8.2.3. Опромінення насіння і рослин з метою одержання нових сортів
- •8.2.4. Радіаційна біотехнологія подолання несумісності тканин і стимуляція зрощення при вегетативних щепленнях рослин
- •8.2.5. Радіаційна біотехнологія запобігання проростанню бульб, коренеплодів і цибулин при зберіганні
- •8.2.6. Використання іонізуючих випромінень для подовження строків зберігання ягід, фруктів та овочів
- •8.2.7. Радіаційна консервація продукції рослинництва і плодівництва
- •8.2.8. Радіаційні способи боротьби з комахами - шкідниками сільськогосподарських рослин
- •8.3. Радіаційно-біологічні технології в тваринництві
- •8.3.1. Радіаційне консервування кормів і поліпшення їх якості
- •8.3.2. Радіаційна біотехнологія подовження строків зберігання м'яса і м'ясних продуктів
- •8.3.3. Радіаційне знезараження деяких видів продукції тваринництва
- •8.3.4. Радіаційне знезараження стічних вод тваринницьких комплексів
- •8.3.5. Метод ізотопних індикаторів у дослідженнях в галузі сільськогосподарської біології. Радіоавтографія. Особливості використання стабільних ізотопів
- •Тема 9. Відбір і підготовка проб води, ґрунту, рослин, продуктів харчування рослинного і тваринного походження для радіометрії
- •9.1. Відбір проб води і інших рідин
- •9.2. Відбір проб грунту
- •9.3. Відбір проб рослин
- •9.4. Відбір проб зерна
- •9.5. Відбір проб коренебульбоплодів
- •9.6. Відбір проб трави і зеленої маси сільськогосподарських культур
- •9.7. Відбір проб грубих кормів (сіно, солома)
- •9.8. Відбір проб молока і молочних продуктів
- •9.9. Відбір проб м'яса і субпродуктів
- •9.10. Відбір проб риби
- •9.11. Відбір проб яєць
- •9.12. Відбір проб натурального меду
- •9.13. Підготовка проб до радіометрії
- •2. Лабораторні роботи
- •4. Розрахувати об’ємну і питому активність за формулою:
- •5. Встановити коефіцієнт нормування, рекомендований заводом-
- •6. Кодовий перемикач “фон” необхідно перевести в нульову позицію.
- •2. Визначаємо вміст 137Cs на 1 м2, якщо товщина забрудненого шару
- •3. Ситуаційні задачі з прогнозування забруднення продукції рослинництва, тваринництва та лісокористування
- •3.1. Прогнозування забруднення продукції рослинництва
- •2. Знаходимо вміст 137Cs на 1 м2, для чого забруднення 1 кг множимо на визначену
- •5. Визначаємо забруднення зерна вівса, для чого отримане забруднення території
- •14. Визначаємо необхідну кількість внесення калійних добрив по діючій речовині:
- •3.2. Прогнозування вмісту радіонуклідів в продукції тваринництва
- •3.3. Прогнозування можливого радіонуклідного забруднення продукції лісового господарства
- •3.4. Розрахунок і оцінка еквівалентної дози опромінення внаслідок надходження радіонуклідів в організм
- •5. Орієнтовні контрольні запитання з підготовки до вирішення тестових завдань
- •Рекомендована література
8.2.2. Передсадивне опромінення органів вегетативного розмноження та розсади дня прискорення розвитку і підвищення продуктивності рослин
Стимулююча дія іонізуючого випромінення проявляється при
опроміненні не тільки насіння, а й окремих вегетативних органів і вегетуючих рослин в цілому. Дози радіації при цьому бувають значно
меншими за ті, які використовують для опромінення насіння і, як правило, вимірюються десятими частками і одиницями грея.
Серед сільськогосподарських культур, які вегетативно розмножуються, найбільша робота в цьому напрямі проводиться з картоплею. Максимальної стимуляції росту картоплі досягають при опроміненні бульб дозами 0,55 Гр - приріст урожаю досягає 20-30%.
Досить перспективним є передсадивне та передприщепне опромінення
живців рослин. Так, дози 3-10 Гр стимулюють коренеутворення у живців, посилюють ріст і розвиток пагонів, активізують процеси обміну речовин. Це сприяє збільшенню кількості укорінених рослин, підвищенню врожайності кущів. Опромінення живців яблуні, груші, вишні, сливи та багатьох інших плодових культур значно поліпшує зрощення при щепленні, збільшує вихід прищеплених саджанців.
При передсадивному опроміненні кореневищ м'яти, солодки, діаскареї дозами 5-10 Гр на них пробуджується багато сплячих бруньок і утворюються додаткові пагони, що збільшує кількість зеленої маси. Опромінення вусиків суниці дозами 5-15 Гр підвищує врожай ягід на 20-30%. На 10-30% підвищується врожай зеленої маси при опроміненні цибулин цибулі-ріпки і часнику дозами 0,5-3 Гр. Опромінення розсади томатів, овочевого перцю, баклажанів, капусти та інших культур дозами 0,3-5 Гр підвищує врожай на
25-35% і прискорює його дозрівання.
8.2.3. Опромінення насіння і рослин з метою одержання нових сортів
Після відкриття мутагенної дії іонізуючого випромінення його стали
використовувати для одержання нових форм живих організмів. Але як метод виведення нових сортів з цінними господарсько-корисними ознаками
радіаційний мутагенез набув широкого застосування в селекції рослин.
Процес одержання нового сорту з використанням іонізуючого випромінення складається з двох основних етапів: 1) опромінення для одержання максимальної кількості мутантних форм як вихідного матеріалу для селекції; 2) на основі цих мутантів виведення за допомогою загальноприйнятих способів і методів нового сорту, його випробування, розмноження і застосування у виробництві.
Специфічним етапом, який має відношення до радіобіології, є перший. Він полягає у підборі доз опромінення насіння чи іншого садивного матеріалу, які індукують виникнення великої кількості нових форм рослин при збереженні живучості достатньої їх кількості.
Кількість мутацій, що виникають під впливом іонізуючого випромінення, прямопропорційна дозі опромінення, але зворотно
пропорційна дозі виживання організмів і їх здатності до розмноження. Тому слід використовувати дози, при яких вихід мутантних форм досить високий і виживає достатня для розмноження кількість організмів. Такою дозою часто
вважають ЛД70 (іноді ЛД90), при якій виживає близько 30% (відповідно 10%)
рослин, частина з яких здатна дати насіння, її називають критичною дозою,
бо лише незначне її підвищення може призвести до загибелі всієї сукупності рослин.
З метою радіаційного мутагенезу можна опромінювати рослини і в період вегетації, наприклад в умовах гамма-поля. Деякі дослідники вважають, що при опроміненні вегетуючих рослин виникає більше життєздатних мутацій. Але цей спосіб менш зручний і застосовується рідше, ніж опромінення насіння.
Говорячи про збільшення кількості мутацій під впливом іонізуючих випромінень, зазначимо, що радіація не індукує виникнення нових типів мутацій порівняно з виникаючими при природному мутагенезі. Вона тільки збільшує їх кількість, що полегшує роботу селекціонерів, даючи їм велику
кількість матеріалу для відбору Але при збільшенні частоти появи різних типів мутацій збільшується імовірність виявлення деяких, які з'являються в
нормі дуже рідко. Це також може підвищувати ефективність селекційно- генетичної роботи. І хоч неодноразово писалося про випадки нібито виникнення при опроміненні нових типів мутацій, як правило, виявлялось, що селекціонер зустрічався саме з такою рідкою формою.
До цього часу за допомогою іонізуючого випромінення в 40 країнах світу одержано понад 1500 сортів культурних рослин, що відрізняються від вихідних батьківських форм підвищеною врожайністю, стійкістю проти
хвороб, скоростиглістю, підвищеною опірністю до полягання та з іншими господарсько-корисними ознаками. Серед них одержані українськими
вченими скоростиглі, високоврожайні, стійкі проти низьких температур і хвороб сорти гречки Аеліта, Лада, Галлея, низько-алкалоїдні сорти люпину Мутант 486, Київський мутант, сорт м'яти Зимостійка 1, сорт тютюну Безпасинковий.
