تحقیق نقش و کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی
تحقيقات كشاورزي
تزايد روزافزون جمعيت و كمبود مواد غذايي در دنيا موجب توجه دانشمندان به ازدياد محصولات كشاورزي و همچنين بهبود كيفيت آنها گرديده است. در اين راستا مواد راديواكتيو به كمك بررسيهاي كشاورزي شتافت و انقلاب عظيمي در كشاورزي به وجود آورد به طوري كه عناصر راديواكتيو يا نشاندار در اكثر رشتههاي كشاورزي از جمله مديريت آب و خاك و تغذيه گياهي، اصلاح نباتات و ژنتيك، دامپروري، كنترل آفات، صنايع غذايي و محيط زيست مورد استفاده قرار گرفتهاند.
نيل به سوي كشاورزي پايدار بستگي به تعامل بين مواد غذايي خاك و منابع آبي موجود جهت توليد عملكرد مناسب دارد. در اين خصوص با استفاده از ايزوتوپها ميتوان ميزان مطلوب كاربرد كودهاي شيميايي، بهترين زمان مصرف آنها، مكان و مقدار آنها در خاك، بررسي فعاليت ميكروارگانيسمهاي خاكزي و همچنين نحوة انتقال عناصر غذايي در خاك و گياه را بررسي نمود.
استفاده از روش ايجاد موتاسيون به منظور تنوع بخشيدن به محتويات ژنتيكي با هدف ارتقاء صفات كمي و كيفي در گياهان زراعي مورد توجه خاص قرار گرفته است. از طرف ديگر با توجه به اينكه مصرف مواد شيميايي به منظور حفظ و نگهداري مواد غذايي نه تنها براي مصرفكنندگان بلكه براي محيط زيست مضر ميباشد، استفاده از پرتودهي محصولات كشاورزي به عنوان يك روش بيخطر استريليزه كردن در اكثر كشورهاي جهان متداول شده است. در رابطه با كنترل آفات از طريق پرتودهي و عقيم نمودن حشرات نيز گامهاي بسيار مثبتي در نقاط مختلف دنيا برداشته شده است.
مباني فيزيك هستهاي
ايزوتوپها (ويژگيها و كاربرد)
اتمهاي يك عنصر را كه عدد اتمي يكسان و عدد جرمي متفاوت دارند، ايزوتوپهاي آن عنصر مينامند (بارهاي مثبت كه همان تعداد پروتونها ميباشند را عدد اتمي و مجموع تعداد پروتونها و نوترونهاي هستة يك اتم را عدد جرمي آن ميگويند).
ايزوتوپهاي يك عنصر، اتمهايي هستند كه تعداد بارهاي مثبت موجود در هسته و نيز تعداد الكترونهايشان يكسان ولي تعداد نوترونهاي موجود در هستة آنها با هم متفاوت است. اغلب عناصر چند ايزوتوپ دارند و چون ساختار الكتروني ايزوتوپها يكسان است، واكنشهاي شيميايي آنها نيز مشابه ميشود (شكل 4-1). براي تشخيص هويت يك ايزوتوپ، عدد اتمي آن به صورت شاخص در پايين و سمت چپ نماد شيميايي آن، و عدد جرمي يا تعداد كل نوكلئونهاي آن به صورت شاخص در بالاي نماد شيميايي آورده ميشود. براي مثال سه ايزوتوپ اكسين را ميتوان به صورت ، و نشان داد. اما از آنجا كه عدد اتمي مترادف با نماد شيميايي است معمولاً شاخص پايين حذف ميگردد. بنابراين به عنوان مثال ايزوتوپ اكسيژن به صورت O16 نمايش داده ميشود. بايد توجه داشت كه فراواني همة ايزوتوپها با هم برابر نيست به عنوان مثال در مورد اكسيژن، 975/99 درصد اتمهاي طبيعي از نوع O16 ميباشند. در حالي كه انواع O17 و O18 به ترتيب 037/0 درصد و 204/0 درصد از اكسيژن طبيعي را تشكيل ميدهند. در بين عناصر شيميايي، تعداد محدودي از آنها در مطالعات بيولوژيك مورد استفاده قرار ميگيرند و هر كدام از آنها حداقل داراي دو ايزوتوپ پايدار هستند.
فهرست مطالب:
نقش و کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی 1
تحقيقات كشاورزي 1
مباني فيزيك هستهاي 1
ايزوتوپها (ويژگيها و كاربرد) 1
تابش گاما ) 2
اكتيويتة ويژه 2
نيمه عمر 3
كاربرد راديو ايزوتوپها 3
عمرسنجي با C14 3
اثرات بيولوژيكي پرتوها 5
سلول زنده و اثرات پرتوها 6
اصلاح نباتات از طريق ايجاد موتاسيون 7
پرتوهاي موتاژنيك 10
پرتوهاي ايكس 10
پرتوهاي گاما 10
پرتو ماوراء بنفش 11
پرتو بتا حاصل از محلولهاي ايزوتوپي 11
تأثير عوامل محيطي و بيولوژيكي در واكنش گياهان نسبت به پرتوهاي يونيزان 12
عوامل محيطي 12
اكسيژن 12
رطوبت 13
درجه حرارت 13
شرايط قبل و بعد از تيمار 13
نوع پرتو 13
عوامل بيولوژيكي 13
عوامل فيزيولوژيكي، مورفولوژي و شيميايي 14
اندازه و شكل بذر 14
پوشش بذر 14
اندازة جنين 14
مواد غذايي و شيميايي داخل بذر 15
تراكم يونهاي ايجاد شده 15
سن بذر 15
خواب بذر 16
اندامها و اجزاء گياهي قابل پرتوتابي 16
كل گياه 16
بذور 16
دانة گرده 17
مريستمها 18
تأثير موتاژنها بر روي بذور در نسل اول 18
ايجاد خسارت و كشندگي در گياهان 18
اثرات سيتولوژيكي 20
عقيم شدن 20
انتخاب والدين (ارقام) و انتقال نسلهاي 1M تا 3M به منظور انتخاب موتانتها 21
معيارهاي انتخاب 22
برنامة مربوط به نسل 1M 22
آزمونهاي گلخانهاي 22
انتخاب موتاژن و ميزان دز 22
اندازة جمعيت نسل 1M 23
كاشت بذور 23
شرايط مزرعه 23
شرايط بذور 23
تراكم گياهان 24
ايزولاسيون مواد 1M 24
روشهاي ايزولاسيون در 1M 25
مخاطرات 25
بررسي گزارشهاي موجود در خصوص ويژگيهاي قابل تغيير با روش موتاسيون 26
سزيم - 137 به عنوان وسيلة رديابي براي اندازهگيري فرسايش و دلايل انتخاب آن 26
معايب استفاده از سزيم - 137 27
محاسبة مقدار سزيم - 137 باقي مانده در خاك 28
روش ايزوتوپي در مطالعات كارآيي مصرف كود 28
كميت جذب نيتروژن از كود 29
اندازهگيري تثبيت بيولوژيكي نيتروژن 29
تعيين ميزان ذخيره آب در ناحية ريشه گياه 30
حشرهشناسي و كنترل آفات 30
نشاندار كردن حشرات 31
نشاندار كردن با مواد غير راديواكتيو 31
نشاندار كردن با مواد راديواكتيو (كاربرد موضعي يا خارجي) در مطالعات گوناگون 33
كاربرد موضعي محلول حاوي P32 براي آزمايش نفوذپذيري يا دفع از كوتيكول حشرات 34
تعيين ميزان غذاي دريافت شده بين حشرات اجتماعي 35
اندازهگيري نيمه عمر بيولوژيكي رديابيهاي راديواكتيو در حشرات 36
بررسي سرعت جذب غذا در حشرات 37
علامتگذاري حشرات از طريق تزريق مادة راديواكتيو و قرار دادن آن در بدن حشره 39
علامتگذاري حشرات به وسيلة تغذيه از ميزبان علامتگذاري شده با راديوايزوتوپ 39
تعيين اندازة جمعيت 40
تأثير تابش پرتوها بر روي حشرات 40
روش مبارزة مستقيم 41
اثر پرتوتابي بر روي مراحل مختلف رشد حشرات 42
اثر بر روي مرحلة تخم 42
اثر بر روي مرحلة لاروي 43
اثر بر روي مرحلة شفيرهگي 44
اثر بر روي مرحلة كامل 45
حساسيت گونهها و نژادها در مقابل پرتو 46
روش غيرمستقيم 47
تكنيك عقيم كردن حشرات 47
مثالي از روش SIT: ريشهكن ساختن مگس دام 50
بهداشت و محافظت از فرآوردههاي غذايي 53
اثرات پرتودهي مواد غذايي 54
تغذيه دامها با مواد غذايي پرتودهي شده 54
تغييرات خصوصيات كيفي مواد غذايي پرتودهي شده 55
كنترل جوانهزني و قوة ناميه 57
كنترل آفات 57
افزايش زمان نگهداري مواد فاسدشدني 59
كنترل بيماريهاي ناشي از مواد غذايي آلوده 59