نقش و کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی
فهرست مطالب
تحقیقات کشاورزی ۴
مبانی فیزیک هستهای ۴
ایزوتوپها (ویژگیها و کاربرد) ۴
تابش گاما ) ۵
اکتیویتة ویژه ۵
نیمه عمر ۶
کاربرد رادیو ایزوتوپها ۶
عمرسنجی با C14 7
اثرات بیولوژیکی پرتوها ۸
سلول زنده و اثرات پرتوها ۹
اصلاح نباتات از طریق ایجاد موتاسیون ۱۰
انواع موتاسیونها را میتوان به دو دسته اصلی تقسیم نمود که عبارتند از: ۱۳
پرتوهای موتاژنیک ۱۳
پرتوهای ایکس ۱۳
پرتوهای گاما ۱۴
پرتو ماوراء بنفش ۱۴
پرتو بتا حاصل از محلولهای ایزوتوپی ۱۵
تأثیر عوامل محیطی و بیولوژیکی در واکنش گیاهان نسبت به پرتوهای یونیزان ۱۶
اکسیژن ۱۶
رطوبت ۱۶
درجه حرارت ۱۷
شرایط قبل و بعد از تیمار ۱۷
نوع پرتو ۱۷
عوامل بیولوژیکی ۱۷
عوامل فیزیولوژیکی، مورفولوژی و شیمیایی ۱۸
اندازه و شکل بذر ۱۸
پوشش بذر ۱۸
اندازة جنین ۱۸
مواد غذایی و شیمیایی داخل بذر ۱۹
تراکم یونهای ایجاد شده ۱۹
سن بذر ۱۹
خواب بذر ۲۰
اندامها و اجزاء گیاهی قابل پرتوتابی ۲۱
کل گیاه ۲۱
بذور ۲۱
دانة گرده ۲۲
مریستمها ۲۳
تأثیر موتاژنها بر روی بذور در نسل اول ۲۳
ایجاد خسارت و کشندگی در گیاهان ۲۳
اثرات سیتولوژیکی ۲۵
عقیم شدن ۲۵
معیارهای انتخاب ۲۷
برنامة مربوط به نسل ۱M 28
آزمونهای گلخانهای ۲۸
انتخاب موتاژن و میزان دز ۲۸
اندازة جمعیت نسل ۱M 28
کاشت بذور ۲۹
شرایط مزرعه ۲۹
شرایط بذور ۲۹
تراکم گیاهان ۳۰
ایزولاسیون مواد ۱M 30
روشهای ایزولاسیون در ۱M 30
مخاطرات ۳۱
بررسی گزارشهای موجود در خصوص ویژگیهای قابل تغییر با روش موتاسیون ۳۲
سزیم - ۱۳۷ به عنوان وسیلة ردیابی برای اندازهگیری فرسایش و دلایل انتخاب آن ۳۲
معایب استفاده از سزیم - ۱۳۷ ۳۳
محاسبة مقدار سزیم - ۱۳۷ باقی مانده در خاک ۳۴
روش ایزوتوپی در مطالعات کارآیی مصرف کود ۳۴
کمیت جذب نیتروژن از کود ۳۵
اندازهگیری تثبیت بیولوژیکی نیتروژن ۳۵
تعیین میزان ذخیره آب در ناحیة ریشه گیاه ۳۶
حشرهشناسی و کنترل آفات ۳۶
نشاندار کردن حشرات ۳۷
نشاندار کردن با مواد غیر رادیواکتیو ۳۷
نشاندار کردن با مواد رادیواکتیو (کاربرد موضعی یا خارجی) در مطالعات گوناگون ۳۹
کاربرد موضعی محلول حاوی P32 برای آزمایش نفوذپذیری یا دفع از کوتیکول حشرات ۴۰
تعیین میزان غذای دریافت شده بین حشرات اجتماعی ۴۱
روش کار: ۴۲
اندازهگیری نیمه عمر بیولوژیکی ردیابیهای رادیواکتیو در حشرات ۴۳
بررسی سرعت جذب غذا در حشرات ۴۴
روش کار: ۴۴
علامتگذاری حشرات از طریق تزریق مادة رادیواکتیو و قرار دادن آن در بدن حشره ۴۵
علامتگذاری حشرات به وسیلة تغذیه از میزبان علامتگذاری شده با رادیوایزوتوپ ۴۶
تعیین اندازة جمعیت ۴۷
تأثیر تابش پرتوها بر روی حشرات ۴۷
روش مبارزة مستقیم ۴۸
اثر پرتوتابی بر روی مراحل مختلف رشد حشرات ۴۹
اثر بر روی مرحلة تخم ۴۹
اثر بر روی مرحلة لاروی ۵۰
اثر بر روی مرحلة شفیرهگی ۵۱
اثر بر روی مرحلة کامل ۵۳
حساسیت گونهها و نژادها در مقابل پرتو ۵۴
روش غیرمستقیم ۵۴
تکنیک عقیم کردن حشرات ۵۴
مثالی از روش SIT: ریشهکن ساختن مگس دام ۵۷
بهداشت و محافظت از فرآوردههای غذایی ۶۱
اثرات پرتودهی مواد غذایی ۶۲
تغذیه دامها با مواد غذایی پرتودهی شده ۶۲
تغییرات خصوصیات کیفی مواد غذایی پرتودهی شده ۶۳
کنترل جوانهزنی و قوة نامیه ۶۵
کنترل آفات ۶۵
افزایش زمان نگهداری مواد فاسدشدنی ۶۷
کنترل بیماریهای ناشی از مواد غذایی آلوده ۶۷
تحقیقات کشاورزی
تزاید روزافزون جمعیت و کمبود مواد غذایی در دنیا موجب توجه دانشمندان
به ازدیاد محصولات کشاورزی و همچنین بهبود کیفیت آنها گردیده است. در این
راستا مواد رادیواکتیو به کمک بررسیهای کشاورزی شتافت و انقلاب عظیمی در
کشاورزی به وجود آورد به طوری که عناصر رادیواکتیو یا نشاندار در اکثر
رشتههای کشاورزی از جمله مدیریت آب و خاک و تغذیه گیاهی، اصلاح نباتات و
ژنتیک، دامپروری، کنترل آفات، صنایع غذایی و محیط زیست مورد استفاده قرار
گرفتهاند.
نیل به سوی کشاورزی پایدار بستگی به تعامل بین مواد غذایی خاک و منابع
آبی موجود جهت تولید عملکرد مناسب دارد. در این خصوص با استفاده از
ایزوتوپها میتوان میزان مطلوب کاربرد کودهای شیمیایی، بهترین زمان مصرف
آنها، مکان و مقدار آنها در خاک، بررسی فعالیت میکروارگانیسمهای خاکزی و
همچنین نحوة انتقال عناصر غذایی در خاک و گیاه را بررسی نمود.
استفاده از روش ایجاد موتاسیون به منظور تنوع بخشیدن به محتویات
ژنتیکی با هدف ارتقاء صفات کمی و کیفی در گیاهان زراعی مورد توجه خاص قرار
گرفته است. از طرف دیگر با توجه به اینکه مصرف مواد شیمیایی به منظور حفظ و
نگهداری مواد غذایی نه تنها برای مصرفکنندگان بلکه برای محیط زیست مضر
میباشد، استفاده از پرتودهی محصولات کشاورزی به عنوان یک روش بیخطر
استریلیزه کردن در اکثر کشورهای جهان متداول شده است. در رابطه با کنترل
آفات از طریق پرتودهی و عقیم نمودن حشرات نیز گامهای بسیار مثبتی در نقاط
مختلف دنیا برداشته شده است.
مبانی فیزیک هستهای
ایزوتوپها (ویژگیها و کاربرد)
اتمهای یک عنصر را که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوت دارند،
ایزوتوپهای آن عنصر مینامند (بارهای مثبت که همان تعداد پروتونها
میباشند را عدد اتمی و مجموع تعداد پروتونها و نوترونهای هستة یک اتم را
عدد جرمی آن میگویند).
ایزوتوپهای یک عنصر، اتمهایی هستند که تعداد بارهای مثبت موجود در
هسته و نیز تعداد الکترونهایشان یکسان ولی تعداد نوترونهای موجود در هستة
آنها با هم متفاوت است. اغلب عناصر چند ایزوتوپ دارند و چون ساختار
الکترونی ایزوتوپها یکسان است، واکنشهای شیمیایی آنها نیز مشابه میشود
(شکل ۴-۱). برای تشخیص هویت یک ایزوتوپ، عدد اتمی آن به صورت شاخص در پایین
و سمت چپ نماد شیمیایی آن، و عدد جرمی یا تعداد کل نوکلئونهای آن به صورت
شاخص در بالای نماد شیمیایی آورده میشود. برای مثال سه ایزوتوپ اکسین را
میتوان به صورت ، و نشان داد. اما از آنجا که عدد اتمی مترادف با
نماد شیمیایی است معمولاً شاخص پایین حذف میگردد. بنابراین به عنوان مثال
ایزوتوپ اکسیژن به صورت O16 نمایش داده میشود. باید توجه داشت که فراوانی
همة ایزوتوپها با هم برابر نیست به عنوان مثال در مورد اکسیژن، ۹۷۵/۹۹
درصد اتمهای طبیعی از نوع O16 میباشند. در حالی که انواع O17 و O18 به
ترتیب ۰۳۷/۰ درصد و ۲۰۴/۰ درصد از اکسیژن طبیعی را تشکیل میدهند. در بین
عناصر شیمیایی، تعداد محدودی از آنها در مطالعات بیولوژیک مورد استفاده
قرار میگیرند و هر کدام از آنها حداقل دارای دو ایزوتوپ پایدار هستند.