- •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
8.2.5. Радіаційна біотехнологія запобігання проростанню бульб, коренеплодів і цибулин при зберіганні
При тривалому зберіганні таких видів продукції рослинництва, як
картопля, коренеплоди, цибуля, часник, погіршується їх якість за рахунок подовження процесів обміну та проростання. Традиційні способи збільшення
строків зберігання ґрунтуються на гальмуванні процесів обміну за
допомогою зниження в сховищах температури або хімічної обробки продукції обприскуванням, обпиленням, обкурюванням спеціальними речовинами - інгібіторами метаболізму. Перший спосіб досить ефективний, але надзвичайно дорогий внаслідок великих витрат електроенергії; другий - трудомісткий, малопридатний для боротьби з проростанням цибулин, у яких
зона росту на відміну від картоплі та коренеплодів знаходиться глибоко всередині, а головне цей спосіб не завжди безпечний для споживача.
За допомогою опромінення таких видів продукції вдається затримати чи при потребі зовсім пригнітити проростання. Так, γ-опромінення картоплі перед закладанням у сховище дозами 50-150 Гр залежно від сорту та умов зберігання сприяє благополучному перенесенню періоду весняного
потепління і зберіганню її до нового врожаю в умовах звичайних неохолоджуваних сховищ при температурі 6-8°С. Бульби не проростають взагалі. Але при підвищених температурах за рахунок хімічних процесів в них може розпочатись розпад крохмалю, що призводить до погіршення їх кулінарних та смакових якостей. Збільшується в цих умовах і ймовірність
загнивання.
Опромінення дозами, близькими до вказаних, дає змогу подовжити в 2-
2,5 рази строки зберігання коренеплодів - буряків, моркви, брукви, редьки та ін.
Позитивні результати дає опромінення цукрових буряків. Звичайно при зберіганні в буртах в «очікуванні» строків переробки за рахунок продовження дихання цукристість коренеплодів може знизитись в 1,5-2 рази і більше. γ-опромінення буряків перед складанням у бурти дає змогу значно
зменшити ці втрати.
Опромінення цибулі та часнику після збирання врожаю дозами 6-8 Гр збільшує строки зберігання до двох років за умови підтримання оптимальних температури та вологості.
Зрозуміло, що опромінена такими дозами продукція не може бути використана як садивний матеріал, вона придатна тільки для харчових і кормових цілей або технологічної переробки.
8.2.6. Використання іонізуючих випромінень для подовження строків зберігання ягід, фруктів та овочів
Значна кількість продукції рослинництва і плодівництва гине після
збирання внаслідок гниття, яке спричинюється різними мікроорганізмами. Звичайні способи подовження строків зберігання такої продукції пов'язані з різними обробками, які ґрунтуються на процесах нагрівання, охолодження або на хімічній обробці. Всі вони призводять до зміни властивостей і, як правило, погіршують якість. Опромінення дозами, що сповільнюють розвиток мікрофлори або повністю пригнічують її активність, по суті є процесами відповідно холодної пастеризації або стерилізації, при яких у продукції знищуються майже всі або всі мікроорганізми. Таку опромінену продукцію можна тривалий час зберігати при температурі навколишнього середовища.
Особливої уваги заслуговує проблема зберігання продукції, що легко травмується при збиранні і транспортуванні та пошкоджується мікроорганізмами (суниці, вишні, черешні, абрикоса, персика, томатів,
баклажанів тощо).
Найбільш переконливі дані одержано при γ-опроміненні суниці, полуниці, малини, чорної смородини. Дози 2-3 кГр - півлетальні для більшості видів мікроорганізмів, подовжують строк їх зберігання при температурі 15-18°С у 2, а при 4-5°С в 2,5-3 рази. Це дає змогу транспортувати ягоди на великі відстані.
Серед овочів найбільш піддаються гниттю томати. Опромінення їх плодів такими самими дозами (2-3 кГр) істотно подовжує строки зберігання. Особливо вражаючі результати дає опромінення непошкоджених при збиранні плодів, які зберігаються при температурі не вище 10°С, при цьому строк зберігання зростає в 3-4 рази. Аналогічні дані одержано при
опроміненні сливи, вишні, абрикоса, персика, винограду.
При опроміненні фруктів та овочів було виявлено вплив радіації на сповільнення строків їх дозрівання. Так, γ-опромінення плодів лимонів і
томатів дозою 3 кГр затримує дозрівання на 10-15, плодів бананів дозами
0,25-0,5 кГр - на 8-26 діб, плодів апельсинів дозами 0,14-2,8 кГр - на 2-3 тижні. Це також має значення при подовженні строків зберігання цих видів продукції, що особливо важливо при їх транспортуванні на великі відстані.