Использование ионизирующих излучений в сельском хозяйстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ставропольский государственный аграрный университет

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Любезных А.С., Волосова Е.В., Безгина Ю.А.

Ставрополь, Россия

Исследование действия ионизирующей радиации на биологические объекты в зависимости от дозы, мощности облучения и состояния облучаемого объекта послужило основой разработки и внедрения в сельское хозяйство радиационно-биологической технологии (РБТ). В качестве источников излучения используют гамма-установки с радионуклидами ⁶⁰Со и ¹³⁷Cs, ускорители электронов с энергией до 10 МэВ, а также источники излучения, связанные с ядерными реакторами (радиационные контуры, частично или полностью отработанные ТвЭЛЫ - радиоактивные отходы атомной энергетики).

Наиболее широкое применение в РБТ получили источники нуклидов ⁶⁰Со и ¹³⁷Cs. Они имеют длительный период полураспада (у ⁶⁰Со - 5,27 года, у ¹³⁷Cs - 29,6 года), сравнительно высокую проникающую способность гамма-излучения, которая не дает наведенной радиоактивности в облучаемых объектах. Физико-механические свойства источников этих нуклидов позволяют длительно эксплуатировать элементы в радиационно-биологических установках. Эти источники можно приобретать в необходимом количестве и располагать радиационно-биологическую установку на любом расстоянии от ядерного реактора.

Использование ускорителей для РБТ имеет свои преимущества: возможность получения высокой мощности пучка, экономичность и безопасность, поскольку излучение генерируется периодически, а не постоянно, как у гамма-нуклидных установок.

Радиационные контуры и ТвЭЛЫ применяют в РБТ пока только для экспериментальных целей. Это связано с тем, что они должны быть расположены вблизи ядерных реакторов, хотя использование их как источников излучения одновременно могло бы решить вопрос утилизации отходов атомной промышленности.

В нашей стране для нужд сельского хозяйства и научных исследований в области радиационно-биологической технологии создан целый ряд передвижной и стационарной техники.

Генетическое действие ионизирующих излучений наиболее глубоко было изучено на растениях и микроорганизмах. Еще в 1928 г. Л.Н. Делоне, а в 1934 г. А.А. Сапегин применили рентгеновское излучение для получения мутаций при селекции.

Под влиянием ионизирующих излучений легко возникают хромосомные и генные, или точечные, мутации. Хромосомные мутации, как правило, приводят к летальному исходу; они имеют значение в стерилизующем эффекте радиации. Для радиационной селекции важное значение приобретают генные мутации. Известно, что вся совокупность свойств, которые характеризуют данный вид растений, животных или микроорганизмов, запрограммирована в ДНК в виде последовательности 4-х нуклеотидов. ионизирующий радиация сельскохозяйственный

При облучении в ДНК возникают повреждения, которые непосредственно изменяют генетический код, т. е. ведут к образованию генных мутаций: окислению пиримидиновых оснований с образованием гидроперекисей и гликолей, замене одного основания другим, распаду пуриновых оснований и др. В процессе редупликации ДНК на поврежденной матрице возможны так называемые трансверсии, т.е. замена пуриновых оснований пиримидиновыми, и наоборот. При этих изменениях меняется смысловое значение кодона. Это приводит к синтезу белков с нарушенной последовательностью аминокислот. Изменение первичной структуры белка отразится на его трехмерной структуре, что приведет к неправильной самосборке таких белков в морфологические структуры, к появлению уродливых форм, нарушению процессов метаболизма.

Библиографический список

1. Карташов и др. Лучевая болезнь сельскохозяйственных животных. - М.: Колос, 1978.

2. Корнеев Н.А., Сироткин А.Н. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

3. Радиобиология / А.Д. Белов, В.А. Киршин, Н.П. Лысенко, В.В. Пак и др.; Под ред. А.Д. Белова. - М.: Колос, 1999. - 384 с: ил.

4. Радиоэкологические аспекты животноводства (последствия и контрмеры после катастрофы Чернобыльской АЭС) / Р.Г. Ильязов, Р.М. Алексахин, Н.А. Корнеев, А.Н. Сироткин и др.; под общ. ред. Р.Г. Ильязова. - Гомель, 1996.

5. Стабилизация ферментов класса протеаз в структуре биополимерных материалов / Волосова Е.В., Безгина Ю.А., Мазницына Л.В. // Современные проблемы науки и образования. 2013. №1. С. 343.

6. Стабилизация биологически активных соединений методом включения их в структуру природных биоразлагаемых полимерных материалов / Волосова Е.В. // Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт. Ставрополь, 2011.

7. Экологичная упаковка - перспективы и проблемы создания / Волосова Е.В., Безгина Ю.А. // Сборник научных трудов Sworld. 2013. Т. 40. № 2.

8. Возможности применения сорбционных материалов в сельскохозяйственной биотехнологии / Пашкова Е.В., Волосова Е.В., Безгина Ю.А., Шипуля А.Н. // Сборник научных трудов Sworld. 2014. Т. 35. № 1.

9. Эффективность современных приемов защиты зерна при хранении и их влияние на показатели качества / Авдеева В.Н., Безгина Ю.А., Волосова Е.В. // В сборнике: Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика материалы Научно-практической конференции, приуроченной к 80летнему юбилею В.М. Пенчукова. 2013. С. 12-14.

Размещено на Allbest.ru