КІРІСПЕ

Ядролардың радиоактивті ыдырауы кезінде b-, c- және g- сәулелері шығарылады, оларда иондану қабілеті.Сәулеленген орта жұтылған сәулелермен ішінара ионданады. Бұл сәулелер сәулеленген заттың атомдарымен әрекеттеседі, бұл атомдардың қозуына және олардың электронды қабаттарынан жеке электрондардың шығуына әкеледі. Нәтижесінде атом оң зарядталған ионға айналады (біріншілік иондану).Сығылған электрондар өз кезегінде келе жатқан атомдармен өзара әрекеттесіп, туындатады екіншілік иондану.Электрондар өздерінің барлық энергиясын жұмсап, теріс зарядталған иондарды түзе отырып, бейтарап атомдарға «жабысып» қалады. Бірлік жол ұзындығына иондаушы сәулелердің әсерінен затта түзілетін иондар жұптарының саны деп аталады спецификалық иондану,ал иондаушы бөлшектің пайда болған жерінен қозғалыс энергиясы жоғалған жеріне дейінгі жүріп өткен жол деп аталады. жүгіру ұзындығы.

Әртүрлі сәулелердің иондалу қабілеті бірдей емес. Бұл альфа сәулелері үшін ең жоғары. Бета сәулелері заттың аз иондануын тудырады. Гамма сәулелерінің иондану қабілеті ең төмен. Өту қабілеті гамма-сәулелерде ең жоғары, ал альфа-сәулелерде ең төмен.

Барлық заттар сәулелерді бірдей сіңірмейді. Қорғасынның, бетонның және судың сіңіру қабілеті жоғары, олар көбінесе иондаушы сәулелерден қорғау үшін қолданылады.

Өсімдіктердің сәулеленуге реакциясын анықтайтын факторлар

Тіндердің және жалпы өсімдік ағзасының зақымдану дәрежесі көптеген факторларға байланысты, оларды үш негізгі топқа бөлуге болады: генетикалық, физиологиялық және қоршаған орта жағдайлары. Генетикалық факторларға негізінен цитогенетикалық көрсеткіштермен (ядро мөлшері, хромосома және ДНҚ мөлшері) анықталатын өсімдік организмінің түрлік және сорттық ерекшеліктері жатады. Цитогенетикалық сипаттамалар - ядролардың мөлшері, хромосомалардың саны мен құрылымы - жасуша ядроларының көлеміне тығыз байланысты өсімдіктердің радиорезистенттігін анықтайды. Физиологиялық факторларға сәулеленудің басындағы өсімдік дамуының фазалары мен кезеңдері, өсімдік организмінің өсу жылдамдығы мен зат алмасуы жатады. Экологиялық факторларға сәулелену кезеңіндегі ауа-райы мен климаттық жағдайлар, өсімдіктердің минералды қоректену жағдайлары және т.б.

Жасуша ядросының көлемі ондағы ДНҚ мазмұнын көрсетеді және өсімдіктердің радиацияға сезімталдығы мен олардың жасушаларының ядроларындағы ДНҚ мөлшері арасында байланыс бар. Ядро ішіндегі иондану саны оның көлеміне пропорционал болғандықтан, ядроның көлемі неғұрлым үлкен болса, доза бірлігіне соғұрлым хромосоманың зақымдалуы көп болады. Алайда өлім дозасы мен ядролық көлем арасында кері пропорционалды байланыс жоқ. Бұл әртүрлі түрдегі өсімдік жасушаларындағы хромосомалардың саны мен құрылымының бірдей болмауына байланысты. Демек, радиосезімталдықтың дәлірек көрсеткіші – бір хромосомадағы ядро ​​көлемі, яғни интерфазадағы ядро ​​көлемінің соматикалық жасушалардағы хромосома санына қатынасы (қысқаша хромосома көлемі деп аталады). Логарифмдік шкалада бұл тәуелділік 1-ге тең көлбеу түзу ретінде көрсетіледі, яғни бұл сипаттамалар арасында сызықтық байланыс бар (сурет).

Созылмалы сәулелену кезіндегі әртүрлі өсімдіктердің радиосезімталдығы (А. Торғай бойынша)

Ағаш тектес (а) және шөптесін (б) өсімдіктердің радиосезімталдықтың фазааралық хромосомалардың көлеміне тәуелділігі (Торғай, 1965 жыл бойынша): 1-жедел сәулелену (Р-де әсер ету); 2--созылмалы сәулелену (тәулігіне сәулелену)

Бұдан шығатыны, екі шаманың өнімі – дозаның (немесе дозаның жылдамдығының) және сәулеленудің белгілі дәрежесі үшін хромосома көлемінің – тұрақты шама, яғни әрбір хромосомада орташа иондану саны тұрақты шама. жасушаның генетикалық материалының зақымдану ықтималдығы бірдей. Бұл өсімдік жасушаларының радиациялық зақымдануы үшін ерекше сіңірілген дозаның (мысалы, 1 г ұлпаға) мәні емес, ядролық аппаратпен жұтылатын сәулелену энергиясының мөлшері маңызды екенін білдіреді. Изотиімді дозалардың хромосомалық аппарат өлшеміне кері пропорционалдылығы берілген әсерді тудыру үшін қажетті әсер ету кезінде хромосомалармен адсорбцияланатын энергияның орташа мөлшері әрбір өсімдік тобында, яғни ағаштар мен шөптер үшін шамамен тұрақты екенін білдіреді. Изотиімді доза-- бірдей (ұқсас) әсері бар доза.

Өсімдіктердің сәулеленуге төзімділігіне өсімдік организмдерінің плоидтық дәрежесі де әсер етеді. Диплоидты түрлері аса сезімтал. Полиплоидты түрлерге зиян келтіретін дозалар жоғары. Полиплоидты түрлер радиациялық зақымдануға және басқа да қолайсыз факторларға төзімді, өйткені оларда ДНҚ артық.

Физиологиялық факторлардың ішінде өсімдіктердің радиосезімталдығына өсу жылдамдығы, яғни жасушаның бөліну жылдамдығы әсер етеді. Жедел сәулелену кезінде радиосезімталдықтың бөліну жылдамдығына тәуелділігі Бергонье-Трибондо заңына бағынады: өсімдіктердің ең қарқынды өсу кезеңінде радиосезімталдық жоғары болады; баяу өсетін өсімдіктер немесе олардың жеке ұлпалары өсімдіктерге немесе тіндерге қарағанда сәулеленуге төзімдірек. жеделдетілген өсу. Созылмалы сәулелену кезінде кері байланыс пайда болады: өсу жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, өсімдіктер соғұрлым аз тежеледі. Бұл жасушаның бөліну қарқындылығына байланысты. Жылдам бөлінетін жасушалар жасушалық циклдің бір әрекеті кезінде азырақ дозаны жинайды, сондықтан аз зақымдалады. Мұндай жасушалар айтарлықтай функционалдық бұзылыстарсыз сәулеленуге төтеп бере алады. Демек, сублетальды дозаларда сәулеленген кезде митоздың немесе мейоздың ұзақтығын арттыратын кез келген фактор радиациялық зақымдануды күшейтуі керек, бұл радиациядан туындаған хромосомалық қайта құрылымдау жиілігінің жоғарылауын және өсу жылдамдығының күшті тежелуін тудыруы керек.

Иондаушы сәулелердің өсімдіктерге әсер ету критерийі.Радиосезімталдық көптеген факторлармен анықталатын күрделі, күрделі құбылыс болғандықтан, өсімдіктердің радиосезімталдық дәрежесі бағаланатын бағалау әдістері мен критерийлеріне тоқталуымыз керек. Әдетте мұндай критерийлер қолданылады: жасушаның бөлінуі кезіндегі митоздық белсенділіктің басылуы, бірінші митоздағы зақымдалған жасушалардың пайызы, бір жасушадағы хромосомалық аберрациялар саны, тұқымның өну пайызы, өсімдіктердің өсуі мен дамуындағы депрессия, радиоморфоз, пайыздық көрсеткіш. хлорофилл мутациялары, өсімдіктердің өмір сүруі және түптеп келгенде, нәтиже - тұқым жинау. Радиация әсерінен өсімдік өнімділігінің төмендеуін практикалық бағалау үшін әдетте соңғы екі критерий қолданылады: өсімдіктердің тіршілігі және олардың өнімділігі.

Өсімдіктің радиосезімталдығын тіршілік ету критерийі бойынша сандық бағалау LD 50 (немесе LD 50, LD 100) көрсеткішімен белгіленеді. Бұл барлық сәулеленген адамдардың 50% (немесе 70, 100%) өлетін дозаның мәні. LD 50 индикаторы өсімдіктердің радиациялық зақымдануы нәтижесіндегі астық шығынын бағалау үшін де пайдаланылуы мүмкін. Бұл жағдайда өсімдіктерге радиацияның қандай дозасында олардың өнімі 50%-ға төмендейтінін көрсетеді.

Өсімдіктердің әртүрлі даму кезеңдеріндегі радиосезімталдық.Өсу және даму процесінде өсімдіктердің радиосезімталдығы айтарлықтай өзгереді. Бұл онтогенездің әртүрлі кезеңдерінде өсімдіктердің морфологиялық құрылымымен ғана емес, жасушалар мен ұлпалардың әртүрлі сапасымен де, әр кезеңге тән физиологиялық, биохимиялық процестерімен де ерекшеленетіндігімен түсіндіріледі.

Өсімдіктерге онтогенездің әртүрлі кезеңдерінде жедел сәулелену кезінде сәулеленудің басталуында органогенез кезеңіне байланысты әртүрлі реакциялар жүреді (сурет). Радиация өсімдіктердің мүшелерінің зақымдалуына және әсер ету кезеңінде пайда болатын және болатын процестердің ығысуына әкеледі. Сәулелену дозасының шамасына байланысты бұл өзгерістер ынталандырушы немесе зақымдаушы болуы мүмкін.

Өсімдіктердің радиациялық зақымдануы сол немесе басқа дәрежеде дененің барлық мүшелеріне және барлық функционалдық жүйелеріне әсер етеді. Зақымдануы өсімдіктердің радиациялық зақымдануының дамуы мен нәтижесін анықтайтын ең сезімтал «критикалық органдар» меристемалық және эмбриондық ұлпалар болып табылады. Өсімдіктердің олардың сәулеленуіне жауап беруінің сапалық сипаты өсімдіктердің негізгі сәулелену дозасының жинақталу кезеңіндегі морфофизиологиялық күйінің биологиялық ерекшелігіне байланысты.

Онтогенез кезіндегі өсімдіктің радиорезистенттігінің ауытқуы (Батыгин, Потапова, 1969)

Негізгі өркеннің зақымдануы бойынша барлық дақылдар вегетациялық кезеңнің бірінші кезеңінде (органогенездің I және III кезеңдері) радиация әсеріне ең жоғары сезімталдықты көрсетеді. Осы кезеңдердегі өсімдіктерді сәулелендіру өсу процестерін тежейді және пішін түзу процестерін анықтайтын физиологиялық функциялардың өзара сәйкестігін бұзады. Сәулелену дозаларында олардың белгілі бір дақыл үшін критикалық мәндерінен (LD 70) асатын кезде, барлық жағдайда дәнді дақылдардың негізгі өсінділерінің өлуі байқалады.

Егер өсімдіктер органогенездің ерте кезеңдерінде (I және V) сәулеленуге ұшыраса, қолайлы маусымдық жағдайларда пісіп жетілуге ​​және жоғалтуларды сол немесе басқа дәрежеде өтейтін өнім беретін қосымша өркендер пайда болады. негізгі қашудың өлімімен байланысты. Органогенездің VI сатысындағы өсімдіктердің сәулеленуі – тозаңның аналық жасушаларының түзілуі (мейоз) кезінде – айтарлықтай стерильділікке және дән өнімінің жоғалуына әкелуі мүмкін. Сәулеленудің сыни дозасы (мысалы, бидай, арпа және бұршақ үшін 3 кР) осы кезеңде негізгі өркендердің гүлшоғырларының толық стерильділігін тудырады. Бұл өсімдіктерде салыстырмалы түрде кеш дамитын қосымша қопсытқыш немесе тармақталу өркендері даму циклін аяқтауға үлгермейді және негізгі өскіндерден түскен түсімді жоғалтудың орнын толтыра алмайды.

Өсімдіктерді бір ядролы тозаң түйіршіктерінің түзілуі кезінде органогенездің сол VI сатысында сәулелендіру кезінде өсімдіктердің иондаушы сәулелердің әсеріне төзімділігі айтарлықтай артады. Мысалы, бидайды мейоз кезеңінде 3 кР дозада сәулелендіру кезінде дәннің өнімділігі іс жүзінде нөлге тең болса, өсімдіктерді бір ядролы тозаң түзу кезінде сәулелендіру кезінде өнімділіктің 50%-ға төмендеуі байқалады. Органогенездің келесі кезеңдерінде өсімдіктердің радиацияға төзімділігі одан да артады. Гүлдену, эмбриогенез және дәнді толтыру кезінде өсімдіктерді бірдей мөлшерде сәулелендіру олардың өнімділігін айтарлықтай төмендетпейді. Демек, ең сезімтал кезеңдерге тұқымның өнуі және өсімдіктердің вегетативті күйден генеративті күйге ауысуы, жеміс мүшелерінің пайда болуы жатады. Бұл кезеңдер метаболикалық белсенділіктің жоғарылауымен және жасушалардың бөлінуінің жоғары жылдамдығымен сипатталады. Өсімдіктер пісу кезеңінде және тұқымның физиологиялық тыныштық кезеңінде радиацияға ең төзімді (кесте). Дәнді дақылдар қопсыту, өңдеу және айдау кезеңдерінде радиосезімтал болады.

Күздік дақылдардың күзгі-қысқы-көктемгі кезеңде сәулелендірілген кездегі тіршілігі күздік дақылдарды ең ерте белгіленген мерзімде себу кезінде айтарлықтай артады. Бұл, әрине, радиацияланған өсімдіктер қыста күштірек, толық өңдеу күйінде, радиация әсеріне төзімдірек болатындығымен түсіндіріледі.

Өсімдіктерді әртүрлі даму фазаларында сәулелендіру кезінде астық өнімділігінің төмендеуінің ұқсас үлгісі басқа дақылдар үшін де алынды. Дәнді бұршақ тұқымдастар бүршіктену кезеңінде радиосезімтал болады. Көкөніс дақылдарының (қырыққабат, қызылша, сәбіз) және картоптың шығымдылығының ең күрт төмендеуі өну кезеңінде иондаушы сәулеленуге ұшыраған кезде байқалады.

Барлық дәнді дақылдар жүктеу фазасында максималды радиосезімталдыққа ие. Өсімдіктердің биологиялық ерекшеліктеріне байланысты кейбір айырмашылықтар байқалады. Осылайша, сұлы жүктеу фазасының соңында және паникуланың пайда болу кезеңінде максималды радиосезімталдықты көрсетеді.

Күздік дәнді дақылдардың (бидай, қара бидай, арпа) астық өнімділігінің өсімдік дамуының әртүрлі фазаларында г-сәулелермен сәулеленуіне байланысты төмендеуі, сәулеленбеген бақылау %.

Сыртқы g-сәулеленудің кері әсері дәнді дақылдарды өңдеу фазасында сәулелендіру кезінде олардың өнімділігіне аз әсер етеді. Өсімдіктер ішінара зақымданған кезде қопсыту күшейеді және тұтастай алғанда өнімділіктің төмендеуі екінші реттік өсінділердің пайда болуымен өтеледі. Сүт піскен кезде дәнді дақылдарды сәулелендіру масақтардың стерильділігін айтарлықтай арттырмайды.

Радиоактивті жауын-шашыннан кейін оның бір бөлігі өсімдіктерге тікелей түсіп, жақын болашақта оларға қандай да бір жолмен әсер етеді, ал кейбіреулері кейін тамыр жүйесі арқылы еніп, сол немесе басқа әсер етеді. Орман ағашты өсімдіктер мысалында өсімдіктердің радиацияның зақымдалуына кейбір реакцияларын қарастырайық.

Бүйрек.Ағаш тектес өсімдіктердің радиациялық зақымдануының тән белгілерінің бірі апикальды және бүйірлік өркендердің өсу бүршіктерінің зақымдануы және өлуі болып табылады. Мысалы, 20-40 Гр сіңірілген дозада барлық бүйрек кеуіп кетпейді. Олардың кейбіреулері сәулеленуден кейінгі бірінші вегетациялық кезеңде өркендердің өсуін береді. Өскіндер айтарлықтай қысқарады және инелері жоқ немесе шоқтардың орнына сирек жалғыз инелер бар.

Жапырақтары мен инелер.Сәулелену кезінде ағаш өсімдіктерінің жапырақтары мен инелерінің зақымдануы ең маңызды радиациялық әсерлердің бірі болып табылады, өйткені ол ағаштардың зақымдалуымен және өлуімен байланысты. Мысалы, жедел γ-сәулеленуде 3 айдан кейін 100-200 Гр дозада қарағайдың зақымдануы басталады. Сәулелендіруден кейін 15-20 күннен кейін инелердің түсі қою жасылдан сарғыш-сарыға айналады. Содан кейін бұл түс бүкіл тәжде пайда болады, ал ағаштар кебеді. 70-100 Гр сіңірілген дозалар диапазонында қарағайдың зақымдануының сыртқы белгілері 6 айдан кейін пайда болады (инелер сарғаяды). 5-40 Гр сәулелендіргенде біржылдық өркендерде жеке ине шоқтарының сарғаюы байқалады. Қарағайлардың тәждерінің жоғарғы бөлігінде 10-60 Гр дозада екі жасар инелер қашу ұзындығының 1/2-1/4 бөлігінде сарғаяды. 60-100 Гр дозада екі жастағы инелер толығымен өледі.

Камбий.Камбийге жартылай радиациялық зақым келтіргеннің өзінде ағаштар желге ұшып, желден зақымдалады. Тәжірибеде ағаштардың көпшілігі сәулеленуден кейін екі жыл ішінде желден сынған.

Өсу.Күзде қарағай өркенінің өсуінің тежелуі 10-30 Гр сіңірілген дозада байқалады. Сәулелендіруден кейінгі бірінші жылы қашу 2-3 есе қысқа болды, екінші вегетациялық кезеңде олар айтарлықтай кішірейді, ал үшінші жылы олар жоғалып кетті. Қарағай өнімділігінің айтарлықтай төмендеуі 5 Гр-ден жоғары сіңірілген дозада байқалады және әсіресе сәулеленуден кейінгі вегетациялық кезеңнің екінші және кейінгі кезеңдерінде байқалады. 25 Гр-ден астам сіңірілген дозада өнімділік 2 жылдан кейін нөлге дейін төмендейді Фенология. Жапырақты ағаштардағы сәулеленуге жауап негізгі фенофазалардың басталуындағы ауысымдармен көрінеді: көктемде жапырақтың ашылуының баяулауы және жапырақтың ерте түсуі. Сәулеленген және сәулеленбеген плантацияларда қайың мен көктеректе көктемгі фенофазалардың өтуінде іс жүзінде айтарлықтай айырмашылықтар жоқ, ал сәулеленген көктерек пен қайыңда күзде жапырақтары сарғайып, ерте түседі. Сіңірілген дозасы 5 Гр-ден жоғары қарағайларда ескі инелердің ерте түсуі байқалады. 100-200 Гр дозада ағаштардың жапырақ гүлденуінің кешігуі 7-9 күн, келесі жылы 4-5 күн. Ластану сәтінен бастап 5 жылдан кейін фенологиялық ығысу төмендейді, ал 7 жылдан кейін ол жоғалады.

Радиацияның жануарларға әсері.

Жануарлар популяциясы үшін жаңа экологиялық фактор болып табылатын радиацияның әсері 2 кезеңге бөлінеді:

1. Халық алғаш рет қатты радиоактивті ластану жағдайына тап болды.Халыққа қатты әсер етеді: халықтың жасы, жынысы және кеңістіктік құрылымы өзгереді: өлім-жітім артады және азаяды.

2. Халық бірнеше жыл бойы радиоактивті ластану жағдайында өмір сүрді,бұл үшін ол бірқатар жаңа ұрпақтарды тудырды. Бұл жағдайда популяциядағы особьтардың өзгергіштігінің жоғарылауы нәтижесінде және радиациялық сұрыптаудың арқасында популяцияның радиобейімделуі жүреді, ол радиоқабылданудың жоғары деңгейіне жетеді. Осы кезеңде жоғарылаған радиоактивті қоршаған орта факторларының әсері азырақ байқалады.

Өлім және өмір сүру ұзақтығы.Үлкен дозадағы радиоактивті сәулелену биогеоценоздардағы жануарларға зиянды әсер етеді. Осылайша, 0,5 Гр/тәу доза жылдамдығымен аралас орманды сәулелендіру кезінде. Құстар популяциясында особьтардың саны мен өлімінің азаюы байқалады. Құстардың өлімі 4,6-30 Гр диапазонында 5o/30 LD мәндерімен сипатталады.

Құнарлылығын.Құнарлылық деңгейі өлім деңгейіне қарағанда радиосезімтал параметр болып табылады. Көбею жылдамдығының төмендеуіне әкелетін сәулеленудің ең аз бір реттік дозалары жануарлардың өлімінің тікелей себебі болып табылатын дозалардың 10% -нан аз болуы мүмкін.

Тышқандардың денесіне 90 Sr шағын дозаларын созылмалы түрде қабылдау олардың қоқысының мөлшерін азайтады. Түрлі түрлердің жыныс бездерінің радиосезімталдықтары айтарлықтай өзгереді; дегенмен аналық тышқандар радиосезімтал жануарлардың қатарына жатады. Тышқандардың құнарлылығы аналықтардың шамамен 0,2 Гр дозаларын қабылдағаннан кейін төмендейді. Еркек тышқандардың сезімталдығы төмен және олардың құнарлылығын төмендету үшін 3 Гр жоғары дозаны қажет етеді. Ұрғашы тышқандардағы тұрақты бедеулік 1 Гр дозадан кейін пайда болады.

Көбею қарқындылығыересек адамдардың тезірек өлуіне байланысты ластанған аймақтарға түседі, ал төлдің мөлшері азаяды.

Даму.Жануарлардың ұрпақтарында дамудың кешігуі және әртүрлі ауытқулар бар. Осылайша, балапандарды сәулелендіру кезінде, әсіресе сәулелену 2 күндік жасында орын алса, өсу мен өрік дамуында артта қалады, ал 90 Sr ластанған жерлерде тышқандар ерте жетіліп, көбеюге қатысады.

Жануарлардың мінез-құлқы.Жануарлардың рентген және -γ-сәулелерімен сәулеленуі кезіндегі мінез-құлқының өзгеруі организмдердің сәулелену көзін танып, одан аулақ болуында болады. Тышқандар мен егеуқұйрықтардың, теңіз шошқаларының және маймылдардың γ-сәулелену саласындағы мінез-құлқының ерекшеліктері жоғары сатыдағы омыртқалылардың сәулелену көзінің орнын анықтау және одан аулақ болу мүмкіндігі бар екенін көрсетеді.

Күрделі өсімдік организміндегі алғашқы реакциялар тірі жасушаның барлық дерлік құрамдас бөліктерін құрайтын биологиялық белсенді молекулаларға сәулелену әсерінен басталады. Өсімдіктердің сәулеленуінен болатын биологиялық процестер жасушалардағы көптеген зат алмасу реакцияларымен байланысты. Сәулелену дозасы мен радиацияның әсер ету кезіндегі өсімдіктің даму фазасына байланысты вегетативті өсімдіктерде зат алмасу процестерінің өзгеруінің айтарлықтай өзгергіштігі байқалады. Өсімдік объектілерінің гамма және рентген сәулелерінің әсеріне реакциясы өсу процестерін белсендіру немесе басу түрінде көрінеді, бұл жасушаның бөліну жылдамдығының өзгеруін тудырады.

20-30 Гр дозада сәулелендірілген дәнді дақылдарда биіктіктегі негізгі өсіндінің өсуінің тежелуі байқалады, содан кейін ұйықтап жатқан орталықтардың белсендірілуіне байланысты бүйірлік өркендердің өсуі басталады, бұл күшті өңдеуден көрінеді. Оның үстіне бидайдың бұталығы 3 есеге артуы мүмкін. Созылмалы егін жинау уақытында вегетативті массаның шамамен 6 есе артуына әкелуі мүмкін.

Сәулеленудің зиянды дозалары әсер еткенде өсімдіктерде әртүрлі морфологиялық ауытқулар пайда болады. Осылайша, жапырақтарда саны мен мөлшерінің ұлғаюы немесе азаюы, пішінінің өзгеруі, бұйралануы, ассиметриялылығы, жапырақ тақтасының қалыңдауы, ісіктер және некроздық дақтар пайда болады. Сабақтары зақымдалғанда олардың өсуі тежеледі немесе тездетіледі, жапырақтардың реті бұзылады, түсі өзгереді, ісіктер және ауа тамырлары пайда болады. Сондай-ақ тамырдың өсуін тежеу ​​немесе жеделдету, негізгі түбірдің жарылуы, бүйірлік тамырлардың болмауы, екіншілік негізгі тамырдың пайда болуы және ісіктер бар. Сондай-ақ гүлдердің, жемістердің, тұқымдардың өзгеруі - гүлденудің жылдамдауы немесе кешігуі, гүлдер санының көбеюі немесе азаюы, гүлдердің түсі, мөлшері мен пішінінің өзгеруі; жемістер мен тұқымдардың көбеюі немесе азаюы, олардың түсі мен пішінінің өзгеруі және т.б.

Кейбір жағдайларда сәулеленудің үлкен дозаларының өсімдіктерге әсері қартаю процестерінің белсендірілуіне байланысты даму жылдамдығын арттырады - өсімдік тезірек гүлдейді және піседі. Әртүрлі және... Мутация нәтижесінде, мысалы, бидайда биік, қысқа, ергежейлі формалар, бұтақтанған немесе сусымалы сабақтары бар өсімдіктер пайда болады. Үлкен дозада өсімдіктердің өлімі мүмкін.

Сәулеленудің төмен дозаларында (тұқымдар үшін 5-10 Гр және вегетативті өсімдіктер үшін 1-5 Гр) әсер еткенде, радиостимуляция деп аталатын - өсімдіктердің өсуі мен дамуының жылдамдауы байқалады. Гамма, бета және рентген сәулелерінің әсерінен стимуляция байқалады (альфа сәулелену әсерінен ынталандыру байқалмайды). Үлкен дозаларға ұшыраған кезде егіндегі астық мөлшері азайып қана қоймайды, сонымен қатар оның сапасы да айтарлықтай өзгереді - әдетте дән жұқа болып шығады.

Сонымен, өсімдіктердің сәулелену әсеріне реакциясы күрделі және әртүрлі. Молекулярлық және жасушалық деңгейде жүретін процестер, әдетте, барлық тірі организмдерде ұқсас. Ұйымдастырудың жоғары деңгейінде өсімдік ағзасының әртүрлі ұлпалары мен мүшелерінің құрылымы мен қызметтерінің ерекшеліктеріне байланысты өсімдіктерге тән өзгерістер ғана пайда болады.

Кравченко В.А.

Гамма-сәулеленудің «төмен дозаларының» әсері биіктігі және қызыл беденің дамуы ( Трифолий сылтау Л .), және Тимофеевка шалғыны ( Флеум Р r А шиеленіс Л ).

Кіріспе

20 ғасырдың ортасында ядролық қаруды қарқынды сынау, атом энергиясын пайдалану, халық шаруашылығында иондаушы радиация планетада радиацияның фонының өсуіне әкелді. Бұл процестер радиобиологиялық зерттеулердегі екпіннің өзгеруіне әкелді. Олар уақыт өте келе ұзаратын салыстырмалы түрде аз мөлшердегі сәулеленудің әсерін зерттеуге көбірек көңіл бөле бастады.

Бұл мәселе бойынша ғалымдар арасында ортақ пікір жоқ.қандай сәулелену дозалары аз деп есептеледі. БКөбісі төмен доза диапазоны табиғи фоннан жоғары және он есе көп деп санайды. Төмен доза диапазонының жоғарғы шегі соншалықты анық емес, өйткені әртүрлі организмдер арасында радиосезімталдықта үлкен ауытқулар бар. Шағын дозалардың жоғарғы шегінің өлшемі белгілі бір түрдегі даралардың 50%-ы 30-60 күн ішінде өлетін сәулелену дозасы болып саналады (LD). 50\30 ) немесе бір уақытта 100% (LD 100/30 ). Шағын дозалар ауқымы LD-ден 2 реттік (жүз есе) аз мәнмен «жоғарыдан» шектелген. 50\30 тірі тіршілік иелерінің (ағзалардың) белгілі бір түріне арналған. Кішкентай дозалар адамға жатқызылған жағдайда, біз бір реттік әсер ету жағдайында 4-5 рад (0,04 - 0,05 Гр) дозалары туралы айтып отырмыз.

Сәулеленудің төмен дозаларының әсеріДНҚ-мен әрекеттесу кезінде жеке иондаушы бөлшектер (кванттар) деңгейінде жүзеге асады (бұл жағдайда ДНҚ нысана ретінде қарастырылады). Тіпті биологиялық нысанаға бір рет соғу (өзара әрекеттесу) геннің қайтымсыз зақымдалуына (мутация) әкелуі мүмкін. Генетикалық ақпаратты өзгерту жасуша өліміне әкелуі мүмкін. Осылайша, иондаушы сәулелену адамзатқа белгілі, шекті әсері жоқ жалғыз физикалық агент емес. Өйткені ең аз әсер етудің өзінде (бір иондаушы бөлшек) ауыр биологиялық салдарлар болуы мүмкін (әрине, өте төмен ықтималдықпен). Сәулелену әсерінің ықтималдық сипаты жасушаның генетикалық аппаратының жұмысына тікелей байланысты биологиялық процестерге ғана жүзеге асырылады. Мұндай әсерлер «бәрі немесе ештеңе» принципі бойынша дамиды (иондаушы бөлшек «нысананы» соғады немесе өткізіп жібереді). Сәулелену дозасы өскен сайын мұндай элементар құбылыстардың шамасы емес, саны артады. Сәулеленудің барлық басқа биологиялық әсерлері қабылданған дозаның шамасына байланысты - сәулелену дозасының жоғарылауымен әсердің мәнерлілігі артады. Мысалы, сәулелену дозасы жоғарылаған сайын жасушаның бөлінуінің кешігуі артады.
Сонымен қатар, деңгейі табиғи фонмен шектесетін радиацияның төмен дозаларында ғалымдар радиацияның ынталандырушы әсерін тіркейді. Бұл әсер жасушаның бөліну жиілігінің артуында, өнгіштігінің жылдамдауы мен тұқымның ұқсастығының жақсаруында, тіпті ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігінің жоғарылауында көрінеді. Балапандардың шығуы артады (жұмыртқадан шыққанда олардың өлімі төмендейді). Тауықтар жақсырақ салмақ қосады, ал тауықтарда жұмыртқа өнімділігі жақсарады. Жануарлардың бактериялық және вирустық инфекцияларға төзімділігі артады. Осылайша, өсімдіктерде ғана емес, тіпті жануарларда (тіпті сүтқоректілердің радиосезімтал түрлерінде) өмірлік белсенділікті ынталандыратын дозалар диапазоны бар (1-10-25 рад). Ғалымдар бұл әсерді гормез деп атайды.

Сәулеленудің маңызды дозалары диапазонында сәулелену дозасына ұзақ мерзімді әсер ету жиілігінің сызықтық тәуелділігі анық жазылған. Дозалардың төмендеуімен мұндай тәуелділікті анықтау қиындай түседі. Неліктен миллиардтаған жылдар бойы Жердегі тіршілікпен қатар өмір сүретін табиғи радиациялық фон мутациялардың «жеткізушісі» рөлін атқарады? Репаративті жүйелер биологиялық қажеттілерді қоспағанда, мутациялардың негізгі бөлігін жояды. Сондықтан сәулеленудің төмен дозалары шегінде доза-әсер байланысында сызықтық (тікелей) тәуелділік болмайды, бірақ толқын тәрізді тәуелділік байқалады немесе қисық платоға жетеді. Тек белгілі бір доза мәніне негізделген (бұл организмнің әрбір түрі үшін бірегей). Сәулеленудің шағын дозаларында жасушалардың немесе бүкіл ағзаның физиологиялық функцияларын ынталандыратын әсерлер (гормез), сондай-ақ табиғи мутагендік фонның әсерімен салыстырылатын мутагендік әсерлер мүмкін деп болжанады.

Тақырыптың өзектілігі . Беларусьте атом электр станциясының құрылысы иондаушы сәулеленудің «төмен дозаларының» өсімдік ағзаларына әсерін одан әрі белсенді зерттеуді талап етеді.

Ғылыми жаңалығы: Сәулеленудің «төмен дозаларының» әсерін түсіндірудің жаңа механизмдері ұсынылды.
Практикалық маңызы: Қазіргі уақытта төмен қарқынды сәулеленудің тірі объектілерге әсер ету мәселесі теориялық тұрғыдан ғана емес, сонымен қатар практикалық тұрғыдан да өте қызықты. Бұл тек атом станциялары мен стансаларында жұмыс істейтіндер немесе оларға жақын тұратындар үшін ғана емес, атом өнеркәсібі кәсіпорындарындағы апат ошақтарынан мыңдаған шақырым қашықтықта орналасқан миллиондаған адамдар үшін де өмірлік маңызды болып отыр.

Зерттеу мақсаты – «Төмен дозалармен» өсімдік сәулеленуінің радиациядан кейінгі әсерін қадағалаңыз және сәулеленудің «төмен дозаларының» әсерін түсіндіру механизмдерін ұсыныңыз.

материалдар мен тәсілдер

Зерттеу объектісі сәулеленген тұқымдардан өсірілген Trifolium pratense L. (шалғындық беде) өсімдіктері болды. 5, 10 және 20 Гр дозаларымен сәулелендіру. Igur қондырғысында 360 Р/сағ доза жылдамдығымен жүргізілді. Экспозициялық дозаны сіңірілген дозаға түрлендіру коэффициенті бірлікке тең қабылданды. Жапырақтардағы пигменттердің мөлшері спектрофотометриялық әдіспен анықталды. ПГаммарид қондырғысында (MED-80,160 және 300 мР/сағ) зертханалық жағдайда (18°C, 3500 люкс) шымтезек топырағында өсірілген Ph.pratense өскіндері 0,07 дозада сәулелендірілді; 0,14; 0,28 Гр. Шамамен бірдей дозаны Чернобыль АЭС-тен шыққан радионуклидтермен ластанған жерлерде өсетін өсімдіктер алады. Мәліметтерді статистикалық өңдеу стандартты әдістер арқылы жүзеге асырылды.

Нәтижелер мен пікірталас

T. pratense тұқымдары Л., 5, 10 және 20 Гр дозада сәулелендірілген, сәулелендіруден кейін төрт күннен кейін сәулеленбеген бақылаумен бірге 1 м тәжірибе учаскелеріне отырғызылды. 2 Минск Орталық ботаникалық бағының аумағында. Гүлдену кезеңіне өтпеген беденің бірінші кесіндісінің өнімі тәжірибелік өсімдіктердің вегетативті массасының өсу қарқыны мен пигменттік құрамының жоғарылығымен сипатталатынын көрсетті (1-кесте).

Кесте 1. Жапырақтардағы фотосинтетикалық пигменттердің мөлшері

(мг/г ылғалды салмақ) Trifolium pratenseЛ., өсті

сәулеленген тұқымдардан

Абсорбция

Жапырақтардағы концентрациясы (мгг)

салмақ

күшік

құрғақ

доза,

хлор-

хлор-

( А + б )

А  б

Кароти-

А + б

фито-

гр

толтыру А

толтыру б

түйіндер

сәбіз

массасы, г

фон

1,22

0,10

1,32

0,78

33,7

1,28

0,34

1,62

1,20

97,8

1,56

0,39

1,95

1,12

72,6

1,85

0,31

2,16

1,39

69,7

Ескерту: орташа арифметикалық мәндер p-де сенімді<0,05.

Келесі жылы вегетациялық кезеңнің басында бірдей өсімдіктердің өсу қарқынын визуалды бағалау ұқсас үрдіске күмән тудырды. Дегенмен, гүлдену кезеңінде сынама алу күтпеген нәтиже берді, бұл сәулеленген тұқымдардан өсірілген өсімдіктердің фитомассасының азырақ өсуінен тұрды. Әр учаскеден таңдалған 12 көшеттің биометриялық талдауы мынаны анықтады: (2-кесте):

кесте 2 . T.pratense биометриялық сипаттамаларыЛ., сәулеленген тұқымдардан өсіріледі

Доза,

Салмағы, г

Ұзындығы

Сан

гр

сабақтар,

гүлдер,

жапырақтары

гүлдер

сабақтар

см

ДК

Бақылау

18,2

59,03

15,4

77,33

18,7

70,34

14,8

73.24

тәжірибелік өсімдіктердің сабақтарының үлкенірек ұзындығына қарамастан, олардың жалпы салмағы мен жапырақтардың салмағы 10 Гр дозада бақылаумен бірдей болды.

5 және 20 Гр-да жапырақтардың, гүлдердің және сабақтардың массасы бақылаудағыдан аз болды.

сабақтарының тармақталуы және гүл саны бақылауда көбірек болды.

Үшінші кесу екіншісі сияқты гүлдену кезеңінде (3-кесте).

Кесте 3. Гүлдердің саны (дана) және олардың салмағы (г/м 2 ) қызыл бедеде гүлдену фазасында

тәжірибелік учаскелердегі вегетативті массаның өсуінің төмен мәндерімен сипатталды

бақылау учаскесінде гүлдердің жалпы саны мен олардың массасының айтарлықтай асып кетуін көрсетті

Гүлдену кезеңіне дейінгі төртінші кесу бақылаумен салыстырғанда тәжірибе учаскелерінде фитомассаның жоғарылағанын көрсетті.

Екі маусымдық вегетациялық кезеңдегі жалпы нәтиже көрсеткендей 5, 10 және 20 Гр дозалары Минск жағдайында беде биомассасының өсуін төмендетті.

Ашылған әсерлер өсімдіктердің дамуының әртүрлі кезеңдерінде әртүрлі көрінетін сәулеленудің бастапқы емес, алыс әсерлерінің нәтижесі болып табылады. Сәуледен кейінгі әсердің тең емес көріну себебі, шамасы, радиация арқылы беде онтогенезінің генетикалық бағдарламасының өзгеруіне байланысты. Бұл өзгерістер биохимиялық процестердің қалыпты жүруін бұзды, бұл байқалған әсерді тудырды.

Тұқымдық сәулеленудің радиациядан кейінгі әсері қызыл жоңышқаның өсуінің әртүрлі кезеңдерінде әртүрлі түрде көрінді. Бұл құбылыстың себебі иондаушы сәулелену арқылы өсімдік дамуының генетикалық бағдарламасының бұзылуынан болса керек.

Екі жылдық өсу кезеңінде биомасса өсімінің жалпы төмендеуі, гүлдену фазасындағы гүлдер санының және олардың массасының төмендеуі ынталандырушы деп аталатын дозалардың әрекетінің күрделі сипатын көрсетеді. Бұл күрделілік сіңірілген дозаның, оның қуатының, өсімдіктердің түрлік ерекшеліктерінің және олардың өсу жағдайларының өзара әсерімен анықталады.

Алынған нәтижелер «сәулеленудің ынталандырушы дозалары» терминдері өзінің даму циклін аяқтаған бүкіл өсімдікке қатысты дұрыс қолданылған деген пікірге әкеледі, өйткені ынталандыруды организмнің өсу қарқынын жеделдету ретінде қабылдауға болады. оның дамуының белгілі бір кезеңінде сәулелену.

Әдебиет:

Кравченко В.А., Гапоненко В.И., Мацко В.П., Барибин Л.М. Табиғи шөптердің Чернобыль апатының жинақталуы және олардың физиологиялық және биохимиялық көрсеткіштеріне радиацияның әсері // Беларусь-Жапон симпозиумының материалдары «Ядролық катастрофалардың өткір және кешіктірілген салдары. және Чернобыль (Минск, қазан, 1994 ж.), Токио, 1994. С. 289-295.

Кравченко В.А., Гапоненко В.И., Мацко В.П. Гамма-сәулеленген өсімдіктердегі физиологиялық және биологиялық әсерлер және олардағы Чернобыль цезийінің жинақталуы // «Ядролық апаттардың өткір және кеш салдары» Беларусь-Жапония симпозиумының тезистері: Хиросима-Нагасаки және Чернобыль Минск, 3-5 қазан, 1994 ж. 59.

Кравченко В.А., Гапоненко В.И., Мацко В.П., Бондарь Юр.И. Өсімдіктердің радиоцезийді жинақтау ерекшеліктері және олардың Чернобыль апатынан кейінгі физиологиялық және биохимиялық сипаттамалары // «Ядролық апаттың радиобиологиялық пайымдаулары» 2-ші халықаралық конференциясының авторефераты, Мәскеу, 25-26 қазан, 1994.-Б.125.

Кравченко В.А., Гапоненко В.И., Мацко В.П., Грушевская О.М. және т.б.

Табиғаттың кейбір түрлерінің экологиялық-физиологиялық жағдайы

PSRER өсімдіктері // Веци А.Н. Беларусь. Сер. бменял. Навук.-1996.-

No 2.- Б.85-87.

Заболотный А.И., Будкевич Т.А., Бажанов Д.П., Кравченко В.А., Милевич Т.А. Тұқымның γ-сәулеленуінің, эпибрассинолидтің ластанған топырақ жағдайында азотты бекітуге және люпиннің өнімділігіне әсері.Pb// Аннотация. «Өсімдіктердің өсуін, дамуын және өнімділігін реттеу» 5-ші халықаралық ғылыми конференциясының баяндамалары, Минск, Беларусь, 28-30 қараша 2007 ж. - 72 б.

А.И. Заболотный, Т.А. Будкевич, В.А. Кравченко Егіс алдындағы γ - тұқымдарды сәулелендіру және өсімдіктерді 24 - эпибрассинолидпен өңдеу люпиннің топырақтағы артық қорғасынға төзімділігін арттыру факторлары ретінде // Халықаралық конференция материалдары «Иондаушы сәулеленудің және радиоактивті ластанудың төмен дозаларының биологиялық әсері. қоршаған ортаның. Сыктывкар 28 қыркүйек - 1 қазан 2009 жыл - 314-316 б.

Heldt H.-W., Piechulla B., Plant биохимиясы, АҚШ, 2011.-618б.

Кадмиймен ластанған топырақта өсу жағдайында қыша фотосинтетикалық сипаттамаларына әртүрлі тыңайтқыштардың әсері. // Дж. НанкинАграрлық. Университет..2007.30, No 4, 82-86 б.

Басты бет > Оқу-әдістемелік құрал

2.2 Иондаушы сәулелердің өсімдіктерге әсері

Жалпы, өсімдіктер құстар мен сүтқоректілерге қарағанда радиацияның әсеріне төзімді. Кішігірім дозаларда сәулелендіру өсімдіктердің өмірлік белсенділігін ынталандыруы мүмкін - 3-сурет - тұқымның өнуі, тамырдың өсуінің қарқындылығы, жасыл массаның жиналуы және т.б. Бұл суретте көрсетілген доза қисығының кең ауқымға қатысты эксперименттерде міндетті түрде қайталанатынын атап өткен жөн. процестерді тежейтін сәулелену әсерінің дозалары үшін өсімдік қасиеттерінің әртүрлілігі. Ынталандыруға келетін болсақ, процестердің дозалық сипаттамалары соншалықты айқын емес. Көптеген жағдайларда тірі объектілерде ынталандырудың көрінісі байқалмайды.

3-сурет - Картоп сортының өскен көздерінің санының сәулелену дозасына тәуелділігі

Үлкен дозалар (200 - 400 Гр) өсімдіктердің тіршілігінің төмендеуіне, деформациялардың, мутациялардың пайда болуына, ісіктердің пайда болуына себеп болады. Сәулелену кезінде өсімдіктердің өсуі мен дамуының бұзылуы көбінесе зат алмасудың өзгеруімен және біріншілік радиотоксиндердің пайда болуымен байланысты, олар аз мөлшерде өмірлік белсенділікті ынталандырады, ал көп мөлшерде оны басады және бұзады. Осылайша, сәулеленген тұқымдарды сәулелендіруден кейін 24 сағат ішінде жуу ингибиторлық әсерді 50-70% төмендетеді.

Өсімдіктерде сәуле ауруы әртүрлі иондаушы сәулелердің әсерінен пайда болады. Ең қауіптісі – өсімдіктерде нуклеин қышқылы, көмірсу және май алмасуын бұзатын альфа бөлшектері мен нейтрондар. Тамырлар мен жас ұлпалар сәулеленуге өте сезімтал. Сәулелік аурудың жалпы симптомы - өсудің тежелуі. Мысалы, бидайдың, бұршақтың, жүгерінің және басқалардың жас өсімдіктерінде 4 Гр-ден жоғары дозада сәулелендіруден кейін 20-30 сағаттан кейін өсудің тежелуі байқалады. Сонымен қатар, әртүрлі зерттеушілер көптеген ауылшаруашылық дақылдарының ауада кептірілген тұқымдарын 3-15 Гр дозада сәулелендіру өсімдіктердің өсуі мен дамуын тежеп қана қоймайды, керісінше, көптеген биохимиялық процестерді жеделдетуге көмектесетінін көрсетті. процестер. Бұл жедел даму мен өнімділіктің артуы арқылы көрінді.

Өсімдіктердің радиосезімталдықтағы түр, сорттық және жеке сорт ішілік айырмашылықтары анықталды. Мысалы, тресканцияда сәуле ауруының белгілері оны 40 р, гладиолиде - 6000 р дозасымен сәулелендіру кезінде пайда болады. Көптеген жоғары сатыдағы өсімдіктер үшін радиацияның өлімге әкелетін дозасы 2000-3000 р (сіңген доза шамамен 20-30 Гр), ал төменгі сатыдағы өсімдіктер үшін, мысалы, ашытқылар үшін 30 000 р (300 Гр) құрайды. Сәуле ауруы да өсімдіктердің жұқпалы ауруларға бейімділігін арттырады. Зақымданған өсімдіктерді тамаққа немесе мал азығына пайдалануға болмайды, өйткені олар адамдар мен жануарларда сәуле ауруын тудыруы мүмкін. Өсімдіктерді сәулелік аурудан қорғау әдістері жеткілікті түрде әзірленбеген.

2.3 Омыртқасыздарға иондаушы сәулеленудің әсері

Омыртқасыздардың радиосезімталдығы кең ауқымда өзгереді: кейбір асцидиялықтар, целентераттар, буынаяқтылар және нематодтардағы жартылай өлім дозасы 30-дан 50 Гр-ға дейін ауытқиды. Моллюскаларда ол 120-200 Гр аралығында, амебаларда бұл көрсеткіш 1000 Гр жетеді, ал кірпікшелілерде төзімділік микроорганизмдердің төзімділігіне жақын - LD 50 3000 - 7000 Гр аралығында.

Радиосезімталдық организм қасиеттерінің жиынтығына және қоршаған ортаның күйіне де, онтогенез кезеңіне де байланысты. Сонымен, Дрозофилада имаго сатысында жартылай өлім дозасы 950 Гр, қуыршақ сатысында 20-65 Гр, жұмыртқалардың сезімталдығы уақытқа байланысты 2-ден 8 Гр-ға дейін, ал дернәсілдік кезеңде ол. 100-250 Гр.

2.4 Омыртқалыларға иондаушы сәулеленудің әсері

Омыртқалылардың радиациялық әсерге сезімталдығы организмдердің алдыңғы топтарына қарағанда әлдеқайда жоғары. Ең радиотөзімді жыландар LD 50 80-ден 200 Гр-ға дейін, тритондар мен көгершіндер үшін 25-30 Гр, тасбақалар үшін - 15-20 Гр, тауықтар үшін - 10-15 Гр, кипринидтер үшін сәйкес келеді. балық – 5 -20 Гр, кеміргіштер үшін 5-9 Гр. Сүтқоректілердің радиацияға төзімділігі одан да төмен. Иттер үшін жартылай өлім дозасы 2,5-4 Гр, маймылдар үшін 2-5,5 Гр. Жануарлар сәуле ауруымен ауырады. көбіне қолға үйретілген сүтқоректілер мен құстарда зерттелген. Жедел және созылмалы сәуле ауруы бар. Жедел бір реттік жалпы сәулелену кезінде әсер ету дозаларымен жүреді: 1,5-2,0 Гр (жеңіл), 2,0-4,0 Гр (орташа), 4,0-6,0 Гр (ауыр) және 6,0 Гр жоғары (өте ауыр). Сәулелік аурудың ауырлығына байланысты. жануарларда депрессия, тәбетінің төмендеуі, құсу (шошқада), шөлдеу, диарея (шырышты, қан болуы мүмкін), дене температурасының қысқа мерзімді жоғарылауы, шаштың түсуі (әсіресе қойда), шырышты қабаттарға қан құйылу, әлсіреу жүрек қызметі, лимфопения және лейкопения. Өте ауыр жағдайларда жүрістің тұрақсыздығы, бұлшықеттердің қысылуы, диарея және өлім байқалады. Аурудың жеңіл және орташа ауырлығымен қалпына келтіру мүмкін. Созылмалы сәуле ауруы. жалпы гамма-сәулеленудің немесе организмге түсетін радиоактивті заттардың шағын дозаларының ұзақ әсерінен дамиды. Ол жүрек қызметінің бірте-бірте әлсіреуімен, ішкі секреция бездері қызметінің бұзылуымен, сарқылумен, жұқпалы ауруларға төзімділіктің әлсіреуімен бірге жүреді. Емдеу алдында жануарларды ластанған аумақтан шығару, сумен, жуғыш құралдармен және басқа құралдармен сыртқы беттерден радиоактивті заттарды жою жүргізіледі. Аурудың басталуында қан құю немесе қан алмастырғыштар, аскорбин қышқылымен 25-40% глюкоза ерітіндісін көктамыр ішіне енгізу ұсынылады. Ас қорыту жолдары арқылы жұқтырған жағдайда адсорбенттер қолданылады (сүйек ұнының немесе барий сульфатының калий йодидімен сулы қоспасы), өкпе арқылы жұқтырған кезде қақырық түсіретін дәрілер қолданылады.

Жануарлардың іші зақымданған кезде организмнен радиоактивті заттар бөлініп, сыртқы ортаны ластап, адам ағзасына тамақ өнімдерімен (сүт, ет, жұмыртқа) түсуі мүмкін. Радиациялық зақымданған жануарлардан алынған өнімдер тамақ немесе мал азығы ретінде пайдаланылмайды, өйткені оларда сәуле ауруын тудыруы мүмкін.

2.5 Иондаушы сәулеленудің адамға әсері

Жануарларға жүргізілген эксперименттерде, сондай-ақ радиологтардың, рентгенологтардың және иондаушы сәулеленуге ұшыраған басқа да адамдардың денсаулық жағдайы туралы ұзақ мерзімді мәліметтерді жалпылау негізінде бүгінгі күнге дейін жинақталған материалдардың үлкен көлемі көрсетеді. бүкіл дененің біркелкі гамма-сәулеленуінің салдары 1-кестеде жинақталған.

Доза, Gy *	Салдары
	өлім орталық жүйке жүйесінің зақымдануынан бірнеше сағат немесе күн ішінде орын алады.
	өлім бір-екі апта ішінде ішкі қан кетулерден болады.
	Ашық болғандардың 50% сүйек кемігі жасушаларының зақымдануынан бір-екі ай ішінде өледі.
	мүгедектік. Ықтимал өлім.
	сәулелік аурудың дамуының төменгі деңгейі.
	қан құрамындағы қысқа мерзімді шамалы өзгерістер.
	асқазанның флюорографиясы кезінде сәулелену (бір реттік).
	персоналдың рұқсат етілген авариялық әсері (бір реттік).
	халықтың рұқсат етілген төтенше жағдайларға ұшырауы (бір реттік).
	жылына қалыпты жағдайларда персоналдың рұқсат етілген экспозициясы.
	жылына қалыпты жағдайда халықтың рұқсат етілген экспозициясы.
	барлық сәулелену көздеріне байланысты орташа жылдық эквивалентті сәулелену дозасы.

* - γ және электронды сәулелену үшін жұтылатын доза (Gy) эквивалентті дозаға (Зв) тең.

Сәуле ауруы – иондаушы сәулеленудің әртүрлі түрлерінің әсерінен пайда болатын ауру. Адам, жануарлар, микроорганизмдер мен өсімдіктер үнемі сырттан жер қыртысының гамма-сәулеленуінің, ғарыштық сәулелердің әсеріне ұшырайды, ал ішінен олар адам ағзасында минуттық мөлшерде (46 К, 226 Ра, 222) кездесетін радиоактивті заттармен сәулеленеді. Rn, 14 C және т.б.). Сәулелік аурудың дамуы. жалпы сәулелену дозасы табиғи радиоактивті фоннан аса бастағанда ғана пайда болады. Сәулеленудің сәуле ауруын тудыру қабілеті иондаушы сәулеленудің биологиялық әсеріне байланысты; Сәулеленудің сіңірілген дозасы неғұрлым көп болса, сәулеленудің зақымдаушы әсері соғұрлым айқын болады.

Адамдарда сәуле ауруы сыртқы сәулеленуден, оның көзі денеден тыс жерде болғанда және ішкі сәулеленуден, радиоактивті заттар тыныс алған ауамен, асқазан-ішек жолдары немесе тері арқылы организмге түскенде пайда болуы мүмкін. Сәулелік ауру бүкіл денені, кез келген мүшені немесе дененің бір бөлігін салыстырмалы түрде біркелкі сәулеленумен дамуы мүмкін. Салыстырмалы түрде үлкен дозалардың (жүздеген рад) бір реттік жалпы әсерінен пайда болатын жедел сәуле ауруы және жедел сәуле ауруы немесе аз мөлшердегі дозаның созылмалы әсерінің (рад бірлігі) нәтижесі болуы мүмкін созылмалы түрі бар.

Сәулелік аурудың жалпы клиникалық көріністері негізінен қабылданған жалпы дозаға байланысты. Сәулеленудің бір реттік жалпы дозасы 100 r-ге дейін (шамамен 1 Гр) салыстырмалы түрде жеңіл өзгерістер орын алады, оларды ауру алды деп аталатын жағдай деп санауға болады. 100 r-ден жоғары дозалар әртүрлі ауырлықтағы сәулелік аурудың белгілі бір түрлерін (сүйек кемігі, ішек) тудырады, бұл кезде сәулелік аурудың негізгі көріністері мен нәтижесі негізінен қан түзу органдарының зақымдану дәрежесіне байланысты.

600 р-ден (6 Гр-ден астам) бір реттік жалпы сәулелену дозалары абсолютті өлімге әкелетін болып саналады; Өлім сәулеленуден кейін 1-2 ай ішінде болады. Жедел сәулелік аурудың ең типтік түрінде, бастапқыда, бірнеше минуттан немесе сағаттан кейін, 200 r-ден астам дозаны қабылдаған адамдарда бастапқы реакциялар (жүрек айнуы, құсу, жалпы әлсіздік) пайда болады. 3-4 күннен кейін симптомдар басылып, ойдан шығарылған әл-ауқат кезеңі басталады. Дегенмен, мұқият клиникалық тексеру аурудың одан әрі дамуын көрсетеді. Бұл кезең 14-15 күннен 4-5 аптаға дейін созылады.

Кейіннен жалпы жағдай нашарлайды, әлсіздік күшейеді, қан кетулер пайда болады, дене температурасы көтеріледі. Перифериялық қандағы лейкоциттер саны қысқа мерзімді ұлғайғаннан кейін бірте-бірте азаяды, сепсис пен қан кетудің дамуына бейімділік туғызатын өте төмен сандарға (қан түзу мүшелерінің зақымдалуына байланысты) түседі (радиациялық лейкопения). Бұл кезеңнің ұзақтығы 2-3 апта.

Сәулелік аурудың басқа да түрлері бар. Мысалы, 1000-нан 5000 r-ға дейін (10-50 Гр) дозада жалпы сәулелендіру кезінде су-тұз алмасуының бұзылуына (ауыр диареядан) және ең алдымен ішектің зақымдалуымен сипатталатын сәулелік аурудың ішектік түрі дамиды. қан айналымы бұзылыстары. Мұндай нысаны бар адам әдетте сәулелік аурудың дамуының әдеттегі фазаларын айналып өтіп, бірінші күн ішінде өледі. 5000 r-ден жоғары (50 Гр-ден астам) дозада толық сәулелендіруден кейін өлім 1-3 күннен кейін немесе тіпті сәулелену кезінде ми тінінің зақымдануынан болады (сәулелік аурудың бұл түрі церебральды деп аталады). Адамдар мен жануарлардағы сәулелік аурудың басқа түрлері негізінен әсер ету орнымен анықталады.

Сәулелік аурудың ағымы мен бұзылу дәрежесінің ерекшеліктері жеке және жас сезімталдығына байланысты; Балалар мен қарт адамдар радиацияға төзімділігі төмен, сондықтан олар сәулеленудің төмен дозаларынан ауыр жарақат алуы мүмкін. Эмбриональды даму кезеңінде дене тіндері радиацияның әсеріне әсіресе сезімтал, сондықтан жүкті әйелдерді сәулелендіру (мысалы, сәулелік терапияны қолдану) тіпті шағын дозаларда да жағымсыз.

Орташа дозада сәулеленуден кейін денені қалпына келтіру процесі тез жүреді. Сәулелік аурудың жеңіл түрлерінде айқын клиникалық көріністер болмауы мүмкін. Сәулелік аурудың неғұрлым ауыр түрлерінде толық жазылу кезеңі кейде бір жылға дейін немесе одан да көп уақытқа созылады. Сәулелік аурудың ұзақ мерзімді көріністері ретінде әйелдерде бедеулік, ал ерлерде сперматозоидтардың жетіспеушілігі байқалады; бұл өзгерістер көбінесе уақытша болып табылады. Сәулеленуден кейін көптеген айлар, тіпті жылдар өткен соң, линзаның бұлттылығы кейде дамиды (радиациялық катаракта деп аталады). Жедел сәулелік аурудан кейін тұрақты невротикалық көріністер және ошақты қан айналымы бұзылыстары кейде қалады; ұрпақта склеротикалық өзгерістердің, қатерлі ісіктердің, лейкоздардың дамуы, даму ақауларының және тұқым қуалайтын аурулардың пайда болуы мүмкін.

Созылмалы сәулелік ауруға тән белгілер оның ағымының ұзақтығы мен толқындылығы болып табылады. Бұл бір жағынан зақымдану көріністеріне, ал екінші жағынан қалпына келтіру және бейімдеу реакцияларына байланысты. Белгілі бір орган немесе тін басым әсер еткенде, зақымдалған құрылымдардың зақымдану тереңдігі мен дененің жалпы реакцияларының әлсіз көрінетін немесе кеш көрінетін белгілері арасында сәйкессіздік бар.

Бастапқы кезеңдерде негізгі клиникалық көріністер ішкі органдардың және ең алдымен жүрек-тамыр жүйесінің функцияларын жүйкелік реттеудің әртүрлі бұзылыстары болып табылады. Асқазан-ішек жолдарының ферментативті белсенділігі мен секреторлы-қозғалыс функциясының өзгеруі мүмкін; гемопоэздің физиологиялық регенерациясының бұзылыстары лейкопенияның дамуын тудырады. Сәулеленудің жалғасуымен және аурудың дамуымен барлық көріністер нашарлайды.

Жедел сәулелік ауруды емдеу қан түзу мүшелерін қалыпқа келтіруге (сүйек кемігін трансплантациялау, қан құю, нуклеин қышқылы препараттарын енгізу, гемопоэтикалық стимуляторларды енгізу), инфекциямен күресуге (антибиотиктер), қан кетулердің (дәрумендер) пайда болуын болдырмауға, интоксикацияны азайтуға (қан кету, қан алмастыру), жүйке жүйесіне әсер ету және т.б. Созылмалы сәуле ауруы үшін. ақуыздар мен дәрумендерге бай диетаны, таза ауада ұзақ тұруды, физиотерапияны тағайындаңыз; симптоматикалық препараттар (жүрек, нейротропты, асқазан-ішек жолдарының жұмысын қалыпқа келтіретін және т.б.). Егер гемопоэз бұзылса, оны ынталандыратын дәрілерді қолданыңыз.

Әртүрлі салалар мен кәсіптік топтар үшін радиоизотоптардың шекті рұқсат етілген дозалары мен концентрацияларының заңнамада бекітілген нормалары 50 мЗв/жыл (5 рад/жыл) аспайтын дозаның жалпы әсер ету негізінде белгіленеді және осы заттармен жұмыс істеу қауіпсіздігіне кепілдік береді. Әсер ету қаупі еңбекті қорғау ережелерін бұзудан немесе төтенше жағдайларда, соғыс уақытында (жаудың атом қаруын қолдануы) туындауы мүмкін.

Атом жарылыстары сыртқы ортаның радиоактивті ыдырау өнімдерімен ластануын күрт арттырады, нәтижесінде радиоактивті йод (111 I), стронций (90 Sr), цезий (137 С), көміртек (14 С), плутоний (239) мөлшері артады. Pu) және басқалары артады. Денсаулыққа қауіпті радиациялық әсер ету және тұқым қуалайтын аурулардың көбею қаупі бар. Мұндай жағдайларда иондаушы сәулеленуден қорғау сәулелік аурудың дамуын болдырмау үшін өте маңызды.

2.5.1 Әртүрлі көздерден адам қабылдаған дозаларАдамға радиациялық әсер өте алуан түрлі;олар сәулеленуге ұшыраған организмге қатысты көздердің орналасуына байланысты:-сыртқы;-ішкі.Шығу тегіне қарай:-табиғи;-техногендік (антропогендік)болуы мүмкін. физикалық күй.нуклидтер:-газ тәріздес;-сұйық;- қатты.белсенділігіне қарай:-жоғары белсенді;-аз белсенділік.иондаушы сәулелену көзінің орналасуына байланысты:-жердегі;-ғарыштық.адамның табиғи көздерден алатын дозалары. тұрғылықты жері мен жұмысына байланысты айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Осылайша, фон радиациясы жоғары таулар мен ландшафттардың тұрғындары жазықтардың тұрғындарының жылдық жүктемесінен бірнеше есе жоғары дозаларды ала алады. Ұшқыштар мен альпинистер де қосымша радиациялық әсер алады. Рұқсат етілген шектер 10-тармақта келтірілген - радиациялық қауіпсіздік стандарттары, ал диаграмма - 4-суретте әртүрлі көздерден адам қабылдаған дозалардың мәндері көрсетілген.Диаграммада табиғи радиацияның мәндері, орташа мәндер көрсетілген. теледидар мен компьютер экрандарынан алынған дозалар, рұқсат етілген сәулелену әсерінің мәні, тістер мен асқазанның рентгенографиясынан алынған дозалар және, ең соңында, төтенше әсер ету кезіндегі жоспарланған доза. Тамақ өнімдеріндегі кейбір техногендік шыққан радионуклидтердің мөлшері де стандартталған шама болып табылады. Бұл ең алдымен цезий-137 және стронций-90 радионуклидтеріне қатысты. Диаграмма – 5-суретте – тағам өнімдеріндегі К-40 мөлшері Cs-137 және Sr-90 рұқсат етілген мөлшерімен салыстырғанда көрсетілген.Диаграммадан келесідей, көптеген тағам өнімдерінде табиғи K 40 радионуклидінің мөлшері. Cs -137 және Sr-90 рұқсат етілген мазмұнымен салыстырғанда айтарлықтай мән. Цезий және стронциймен антропогендік ластануы жоғары аймақтардың топырағында калий-40 мөлшері, әдетте, Cs 137 және Sr 90 орташа жиынтық мәндерінен бірнеше есе жоғары. Радиоактивті калийдің үлесі адам сүйек кемігінің табиғи сәулеленуінің жалпы орташа фондық деңгейінің 12,3% құрайды және ішкі сәулеленудің негізгі бөлігін құрайды.

Адамның ең сезімтал мүшелерінің бірі сүйек кемігінің табиғи сәулеленуі ғарыштық көздерден сәулеленуден тұрады, оның жалпы мәні 50 мкР/жылға жетеді, литосфералық және атмосфералық көздердің мәні де 50 мкР/жылға тең.

Ағзада кездесетін элементтердің ішінде маңызды рөлді K 40 атқарады, ол 15 мкР/жыл береді, азырақ үлесті адам ағзасының ішінде орналасқан басқа элементтер қосады - 6-сурет - радон - 222 қанда сіңірілген 3. мкР/жыл, көміртек - 14 - 1,6 мкР/жыл, радон - 226 және радон -228 және олардың ыдырауының еншілес өнімдері де жалпы 1,6 мкР/жыл береді, ең соңында полоний - 210 және аналық ыдырау береді. өнімдер жылына 0,4 микроР береді.

2.6 Радиосезімталдықтың салыстырмалы мәндері

2-кесте – Организмдердің әртүрлі топтарының радиосезімталдықтары

Объект	LD 50 , гр
Бактериялар
Жоғары сатыдағы өсімдіктер
Омыртқасыздар
Омыртқалылар

Кестеден көріп отырғанымыздай, тірі табиғатта радиацияға төзімділік диапазоны айтарлықтай кең. Микроорганизмдер иондаушы сәулеленудің әсеріне ең төзімді болып табылады - олардың өліміне әкелуі мүмкін дозалар жүздеген және мыңдаған сұр. Омыртқасыз жануарлар үшін өлім дозаларының диапазоны әдетте осы мәндерден төменірек, ал омыртқалылар үшін олар ондаған сұр болып табылады; мұнда сүтқоректілер радиациялық әсерге ең сезімтал. 2-кестедегі мәліметтерге сүйене отырып, объектілердің биологиялық ұйымдасуы күрделене түскен сайын олардың радиацияға төзімділігі күрт төмендейді деген қорытынды жасауға болады.

Әдетте, 5 - 10 Гр дозада сәулеленген жануарлар орта есеппен (кейбір ерекшеліктерді қоспағанда) бірнеше күннен бірнеше аптаға дейін өмір сүреді. Сәулелену дозаларының осы диапазонындағы радиациялық синдром «сүйек кемігі» немесе «гемопоэтикалық» деп аталады, өйткені дененің гемопоэтикалық жүйесінің, ең алдымен сүйек кемігінің зақымдануы оның нәтижесі бойынша шешуші болып табылады. Жасушаның бөліну процестерін терең тежеу ​​нәтижесінде сүйек кемігінің бұзылуы орын алады. Сәулелік аурудың нәтижесіне қан түзу мүшелерінің қалпына келу қабілеті айтарлықтай әсер етеді, бұл тірі қалған дің жасушаларының санына байланысты.

10-нан 100 Гр-ге дейінгі доза диапазонында сүтқоректілердің орташа өмір сүру ұзақтығы іс жүзінде сіңірілген дозадан тәуелсіз және орта есеппен 3,5 күнді құрайды. Орташа өмір сүру ұзақтығының сәулелену дозасынан тәуелсіздігінің әсері «3,5 күндік әсер» деп аталды, ал пайда болған сәулелік синдром «асқазан-ішек» деп аталды. Бұл синдромның өлімге әкелетін нәтижесі ішектің және асқазанның шырышты қабығының зақымдалуымен, тез бөлінетін эпителий жасушаларының сәулеленуіне жоғары сезімталдықпен және виллалардың әсер етуімен байланысты.

100 Гр-ден асатын дозаларда сәулелену сүтқоректілердің өліміне әкеледі, бұл алғашқы бірнеше күн немесе тіпті бірнеше сағат ішінде пайда болады. Өліп жатқан жануарларда орталық жүйке жүйесінің зақымдалуының айқын белгілері байқалады, сондықтан бұл радиациялық синдром «церебральды» деп аталады. Жүйке жасушаларының өмірлік белсенділігінің күрт басылуы байқалады, оның сәулеленуге реакциясы жасушалық жоғалтулар болмаған кезде сүйек кемігі мен ішектің реакциясынан түбегейлі ерекшеленеді.

Егер сіңірілген доза 1000 Гр немесе одан да көп болса, жануарлар бірден «сәуле астында» өледі. Мұндай зақымдану механизмі макромолекулалардың массивтік құрылымдық зақымдануымен байланысты болуы мүмкін. Иондаушы сәулеленудің осындай жоғары дозаларының әсерінен туындаған радиациялық синдром кейде молекулалық өлім деп аталады.

Ағзаның иондаушы сәулелену әрекетіне жауап беруінде уақыт бойынша дәйекті түрде дамитын үш кезеңді шартты түрде ажыратуға болады; физикалық реакциялар, биофизикалық процестер және жалпы биологиялық өзгерістер. Физикалық кезең – энергияның жұтылуы, атомдар мен молекулалардың иондалуы және қозуы, радикалдардың түзілуі – микро- және миллисекундтарда жүреді. Биофизикалық процестер – молекулаішілік және молекулааралық энергияның берілуі, радикалдардың бір-бірімен және бүтін молекулалармен әрекеттесуі, молекулаішілік өзгерістер секундтарда – миллисекундтарда жүреді. Жасуша мен организмдегі жалпы биологиялық өзгерістер – тұрақты модификацияланған молекулалардың түзілуі, генетикалық кодтың, транскрипцияның және трансляцияның бұзылуы, жасушалар мен ұлпалардағы биохимиялық, физиологиялық және морфологиялық өзгерістер, кейде организмнің өлуімен аяқталады, бірнеше минут ішінде болуы мүмкін. - күндер немесе жылдарға созылады.

Әртүрлі мүшелер мен тіндердің иондаушы сәулелерге сезімталдығы, сондай-ақ радиациялық патологиядағы рөлі және аурудың соңғы нәтижесі бойынша әр түрлі болатыны анықталды. Морфологиялық өзгерістер негізінде олардың радиосезімталдығы (сезімталдықтың төмендеу ретімен) келесі реттілікпен орналасады:

гемопоэтикалық органдар;

Жыныс бездері;

Шырышты қабаттар, сілекей, тер және май бездері, шаш папиллярлары, эпидермис;

Асқазан-ішек жолдары;

Тыныс алу жүйесі;

Ішкі секреция бездері (бүйрек үсті бездері, гипофиз, қалқанша безі, ұйқы безінің аралшықтары, қалқанша маңы безі);

Зәр шығару органдары;

Бұлшықет және дәнекер тін;

Соматикалық сүйек және шеміршек тіндері;

Жүйке ұлпасы.

Қан түзетін мүшелер ең радиосезімтал болып табылады, сүйек кемігінің, тимустың, көкбауырдың және лимфа түйіндерінің зақымдануы жедел сәулелік аурудың маңызды көріністерінің бірі болып табылады. Барлық қан түзетін органдарда елеулі морфологиялық және функционалдық бұзылулар байқалады, қан жүйесіндегі өзгерістер сәулелену әсерінен кейін көп ұзамай және тіпті салыстырмалы түрде аз сәулелену дозаларында анықталуы мүмкін.

Әдетте, жасушаның жойылу процесі үш кезеңге бөлінеді. Біріншісі, шамамен 3 сағатқа созылады, гемопоэтикалық тіндердегі жасуша құрамының салыстырмалы тұрақтылығымен сипатталады. Екінші кезең сәулеленуден кейінгі 3-тен 7 сағатқа дейінгі уақыт аралығын қамтиды, ол сүйек кемігі мен лимфоидты тіндердің күрт және терең бұзылуымен сипатталады (сүйек кемігі тініндегі жасушалардың саны екі еседен астамға төмендеуі мүмкін). Үшінші кезеңде жасушалардың жойылу жылдамдығы баяулайды және репродуктивті өлу нәтижесінде сүйек кемігінде жасушалар санының одан әрі азаюы, сондай-ақ кейбір жасушалардың үздіксіз дифференциациясы және олардың қанға миграциясы жүреді. Үшінші кезеңнің ұзақтығы сәулелену дозасына пропорционал.