پایان نامه بررسی اتم در خدمت کشاورزی و منابع طبیعی در 155 صفحه ورد قابل ویرایش
پایان نامه بررسی اتم در خدمت کشاورزی و منابع طبیعی در 155 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه..................................................................................................................... 1
منابع انرژی قبل از اتم.......................................................................................... 2
اتم های نشاندار در خدمت صنعت پزشکی و کشاورزی...................................... 5
کشاورزی.............................................................................................................. 6
داروسازی............................................................................................................. 11
پزشکی................................................................................................................... 12
رادیوبیولوژی........................................................................................................ 23
بررسی تأثیر تشعشع بر جسم زنده...................................................................... 24
نگرانی از تزاید باریم 140 در جو........................................................................ 27
استفاده از رادیوایزوتوپها در بررسی های زراعت.............................................. 28
آینده به انرژی اتمی تعلق دارد.............................................................................. 33
لزوم استفاده از انرژی اتمی در برنامه های اقتصادی کشاورزی و آبیاری........ 37
ازدیاد محصولات کشاورزی به وسیله پرتوافکنی................................................ 40
اثرهای ژنتیکی اشعه مختلف یونساز تأثیر دانسیته یونی این اشعه...................... 50
مطالعه عمل کربن گیری در گیاهان به وسیله ایزوتوپها....................................... 57
جذب کربن توسط ریشه گیاهان............................................................................ 70
بررسی عناصر مفید در رشد گیاهی با استفاده از رادیوایزوتوپ ها................... 74
استفاه از ایزوتوپ ها رادیواکتیو در بررسی جذب موادغذایی توسط برگ.......... 87
استفاده از مواد رادیواکتیو در دفع آفات.............................................................. 92
راه جدید بررسی آفات و سموم............................................................................ 95
علامت گذاری موش کور زیرزمینی با حلقه رادیوکبالت....................................... 103
از بین بردن نسل حشرات بوسیله پرتوافکنی........................................................ 104
فیزیولوژی حشرات و بررسی کشندگی سموم..................................................... 107
کشتن سخت بالپوشان با اشعه.............................................................................. 111
پرتوافکنی اتمی و حفاظت فرآورده های کشاورزی.............................................. 117
پرتوافکنی ارگانیسم زنده....................................................................................... 134
اثر اشعه روی طعم مواد غذایی............................................................................ 136
حفاظت ماهی.......................................................................................................... 141
فرآورده های شیر................................................................................................. 142
مضار زاید رادیواکتیو باران تشعشعی و استرنسیوم- 90.................................. 145
آلودگی آبهای آشامیدنی با مواد زائد رادیواکتیو 147......................................... 147
باران تشعشعی...................................................................................................... 150
بیماری ناشی از تأثیر پرتوها................................................................................ 153
مقدمه
با ساختمان اولین پیل اتمی بوسیله انریکوفرمی دانشمند معروف ایتالیائی سبب شد که دانشمندان از انرژی اتم در پیشبرد علوم وصنایع، کشاورزی و پزشکی استفاده نمایند، بطوریکه امروزه کمتر رشته علمی و صنعتی است که در تحقیق و گسترش آن از رادیو ایزوتوپها استفاده نگردد. مثلا در پزشکی برای بهبود وضع محصول و حفظ آن از آفات در علوم و صنایع برای مطالعات گوناگون استفاده‌های شایان توجهی میگردد.
این کتاب حاوی اطلاعات کلی در زمینه پیشرفت همه جانبه و چشمگیر کاربر در رادیوایزوتوپها در رشته‌های مختلفه علوم و فنون بخصوص در رشته‌های کشاورزی، علوم، داروسازی و پزشکی است و در آن از موارد استعمال رادیوایزوتوپها در رشته‌های کشاورزی و ژنتیک پرتوی به تفصیل بحث شده است و از خطرات ومضار مواد رادیواکتیو حاصله از انفجارات اتمی و همچنین پیش‌بینی نقش رادیوایزوتوپها در پیشرفت‌های آینده در رشته‌های مختلفه علوم، صنایع و کشاورزی سخن بمیان آمده است.
فصل اول: منابع انرژی قبل از اتم
منبع انرژی بشر در گذشته دور منحصر به قوای عضلانی انسان و انرژی آفتاب بوده است. بعدها آتش کشف گردید و از جریان آب رودخانه ها برای حمل و نقل استفاده شد از اینرو کشف آتش را میتوان یکی از مهمترین یافته های بشر دانست.
کلیه منابع انرژی غیر از نیروی اتم در نتیجه تأثیر خورشید بوجود آمده است و به زبان دیگر باستثنای انرژی مواد رادیواکتیو منبع عموم انرژی ها خورشید است زیرا رشد گیاهان در پرتو نور خورشید انجام میشود و غذای حیوانات بطور مستقیم یا غیرمستقیم از مواد آلی گیاهی نتیجه می گردد.
نفت و ذغال سنگ که از بقایای گیاهان و موجودات ادوار معرف الارضی باقی مانده است انرژی ذخیره شده ایست که امروزه مورد استفاده قرار میگیرد حرارتی که از سوختن ذغال و نفت بوجود میآید همان انرژی تابشی خورشید است که در طول صدها میلیون سال در رستنی ها انباشته شده است.
انرژی اتمی در یافته های تازه بشر است و آن را میتوان از مهمترین اکتشافات بشر دانست یعنی برای نخستین بار بر پایه اصول فرضیه نسبی از انیشتن این نتیجه به دست آمد که جرم نوعی از انرژی است و ممکن است این دو را به یکدیگر تبدیل نمود.
بعدها صحت فرضیه انیشتن به ثبوت رسید و این فکر قوت گرفت که به جای استفاده از ذخائر جزئی انرژی خورشید از نیروی از بند رسته اتم برای پیشرفت بشریت استفاده شود باید توجه داشت که خود زمین هم از لحاظ حرارت درونی و رادیواکتیویته قشر آن یک نوع منبع انرژی محسوب میشود ولی به علت ناچیزی این انرژی مقابل انرژی اتمی نمی توان آن را مورد استفاده قرار داد.
امروزه از نیروی فراوان اتم در راه علم و صنعت و کشاورزی استفاده میشود و کیمیاگران عصر حاضر عنصری را به عنصر دیگر تبدیل میکنند و با استفاده از اجسام رادیواکتیو به معالجه بیماریها می پردازند.
از هم اکنون این سؤال پیش میآید که در صورتی که پس از سالیان دراز ذخیره موادی که در راکتورهای اتمی به عنوان سوخت به کار می رود به پایان برسد چگونه میتوان به انرژی تازه ای دست یافت.
جمعی از دانشمندان به فکر استفاده مؤثر از انرژی خورشید افتاده و در این راه به کوشش خود ادامه می دهند اکنون روشن شده است همچنان که از شکافته شدن هسته‌های سنگین اورانیوم مقادیر مشابهی انرژی به دست میآید از پیوند هسته های سبک نیز انرژی فراوانی به دست میآید.
در هر دو حالت فوق الذکر جرم کاهش می یابد و این کاهش جرم است که سرچشمه انرژی عظیم اتمی و به عبارت صحیح تر انرژی هسته ای می گردد. تهیه انرژی را به توسط شکافتن هسته های سنگین فیسیون و چگونگی تولید انرژی را به روش پیوند هسته های سبک فوزیون مینامند. در روش نخستین از انشقاق عناصری از قبیل اورانیوم و توریوم انرژی حاصل میشود و در روش دوم از اتمهای سبک مانند هیدروژن استفاده به عمل میآید برای انجام عمل پیوند هسته یا فوزیون بایستی هسته دو اتم را به شدت به هم برخورد داد تا به هم پیوند خورده در هم فرو روند بدیهی است که نیروی دافعه الکترواستاتیکی هسته مانع بزرگی در این راه محسوب میشود. به نظر دانشمندان به منظور بالا بردن سرعت هسته ها از افزایش درجه حرارت می بایست استفاده نمود. و در صورتی که در محفظه ای موفق به تأمین حرارت مورد لزوم برای انجام واکنش فوزیون بشویم مشکل تهیه انرژی بشر برای همیشه حل خواهد شد. متأسفانه محاسبات ریاضی لزوم صدها میلیون درجه حرارت را ثابت می نماید که عملا به دست آوردن آن در کره ما غیر مقدور است با این حال آینده چندان تاریکی در پیش دانش بشری وجود ندارد زیرا تاکنون به کمک ماشینهای بسیار عظیم موفق شده اند که برای زمانهای خیلی کوتاه عمل پیوند هسته یا فوزیون را انجام دهند.
دانشمندان امیدوارند که در آینده کوره های فوزیون آزمایشی را به کار اندازند و در نقاط مختلف جهان از آن بهره برداری نمایند با اینکه تاکنون همه مسائل حل نشده ولی بیشک روزی این مشکلات حل خواهد شد و بشریت به انرژی فراوانی دست خواهد یافت. در این صورت هیدروژن موجود در تمام اقیانوسها یکی از مواد اولیه پیوند هسته ای را به دست میدهد. هیدروژن سنگین که نسبت به ئیدروژن معمولی فوق العاده کمیاب است سوخت بسیار مناسبی برای کوره های فوزیون محسوب میشود در هر 6400 اتم هیدروژن یک اتم ئیدروژن سنگین وجود دارد. معذالک مقدار هیدروژن سنگین اقیانوسها برای مصرف یک میلیون سال بشر کافی است و در صورت موفقیت در انجام عمل فوزیون کره ما از انرژی فراوان بهره مند خواهد شد و بشریت از سلامت و آسایش و رفاه بیشتری بهره‌مند خواهد گردید.
اتمهای نشاندار در خدمت صنعت پزشکی و کشاورزی
در گذشته اجسام رادیواکتیو طبیعی مانند رادیوم در صنایع و طب مورد استفاده قرار می‌گرفت ولی امروزه تهیه مقادیر زیادی از مواد رادیواکتیو مصنوعاً ممکن شده و با استفاده از این مواد راه تحقیقات تازه‌ای در صنایع و کشاورزی وطب و بیولوژی گشوده شده است.
معمولا از نوترون‌ها برای بمباران مواد شیمیائی و بوجود آوردن عناصر رادیواکتیو استفاده میشود بطوریکه کربن و فسفر رادیواکتیو از تابش نوترون بر روی ازت و فسفر 31 بشرح زیر بدست میاید.
نوترون. 1+ کربن 14 نوترون 1+ ازت 14 یا
کوانتوم کاما + فسفر 32 نوترون 1+ فسفر 32
نیم عمر کربن 14 بدست آمده 5700 سال و نیمه عمر فسفر 32 حاصل 3/14 روز است.
همچنین عناصری مانند کلسیم آهن کبالت و سدیم را میتوان رادیواکتیو نمود و از آنها در صنایع و پزشکی و کشاورزی استفاده تحقیقاتی کرد.
بطور مثال میتوان با گذاردن صفحه کبالتی بسطح ده دسی متر مربع در حوزه عمل یک راکتور هسته‌ای پس از 24 ساعت 2 گرم کبالت رادیواکتیو بدست آورد.
چون شدت رادیواکتیویته 2 گرم کبالت معادل رادیواکتیویته 2 کیلوگرم رادیوم است از آن رو میتوان از آن برای مقاصد گوناگون استفاده نمود. بطور مثال از اشعه گامای حاصل از آن برای تابش بذر در کشاورزی و برای تعیین ضخامت صفحات و جدارها در صنعت استفاده کرد.
کشاورزی
مولکولهای نشاندار در تمام رشته‌های کشاورزی از قبیل دفع آفات و حشرات. جنگل. خاکشناسی، دامپروری، ماهی شناسی، جانورشناسی و فیزیولوژی گیاهی مورد استعمال یافته و بسیاری از مشکلات رشته‌های مزبور را حل نموده است.
امروزه متخصصین بیولوژی ماهی شناسی پرنده شناسی و جانورشناسی با استفاده از روش علامت های رادیواکتیو توانسته اند بیولوژی و زندگی و نقل و انتقال اینگونه حیوانات را مطالعه نموده و در صورتیکه زیان آور باشند راه مبارزه با آنها را بیابند.
نحوه عمل بدین ترتیب است که به بدن ماهی ها و پرندگان صید شده یا جانوران زیرزمینی حلقه رادیواکتیوی وصل میکنند و سپس آنها را رها می سازند با صید نمونه‌های حلقه دار در فواصل هزاران کیلومتری میتوان درباره‌ی چگونگی بیولوژی ماهی ها و پرندگان مطالعه نمود و در مورد جانوران زیرزمینی از نقل و انتقال آنها در زیرزمین آگاهی یافت.
بطور مثال دانشمندان ماهی شناس بر گروهی از ماهیان قزل آلای اقیانوس اطلس نشان گذاشتند و سپس آنها را رها ساختند این نوع ماهی دو سال اول زندگی خود را در آبهای شیرین کانادا اروپا و بریتانیا می گذراند همین که به طول 15-20 سانتیمتر می رسد به دریا می رود. چند سالی می ماند هزاران میل سفر میکند و پس از دو سال ماندن در آب شور و تغذیه و رشد زیاد به طول 60-90 سانتیمتر می رسد و چون قزل آلامیل به تولید مثل کند به آبهای شیرین برمی گردد دانشمندان ماهی شناس ملاحظه کردند که بسیاری از آنها به همان رودخانه بر می گردند که در آن به دنیا آمده اند و اما چگونه قزل آلاپی به زادگاهش میبرد گمان این است که ترکیب شیمیایی خاص آبهای آشنا را می شناسد و ماهی شناسان دریافتند که وقتی این ماهی از رودخانه به دریا می رسد تفاوت ترکیبات گرچه اندک است حس می نماید و در بازگشت به جستجوی ترکیبی که با آن آشنائی دیرینه دارد می پردازد و به محض آنکه آنرا یافت زادگاهش را یافته است. همچنین دانشمندان دریافتند که قزل آلا برای اینکه در رودخانه بالا رود تقلای بسیار میکند و با جریان تند آب می جنگد و خود را از آبشارها بالا می کشد و خطرها را می گذراند.
در حقیقت ایزوتوپهای رادیواکتیو نقش پرندگان حلقه دار و گوسفندان زنگوله دار را بازی میکنند و این مولکولهای نشاندار هر کجا که روند چون زنگوله گوسفندان که به صدای آن شناخته میشود اینان نیز توسط دستگاههای حساسی مانند کنتور گایگر مولر به آسانی کشف می گردند.
رادیوبیولوژی
استفاده از رادیوایزوتوپها در تحقیقات بیولوژیک
رادیو ایزوتوپها دانشمندان بیولوژی را نیز بخود مشغول داشته است تحقیقاتی که با استفاده از اتمهای نشاندار انجام شده مطالب تازه و جالبی را به میان کشیده است.
بطور مثال با داخل نمودن اسیدهای نشاندار معلوم گردیده است که ذخیره چربی بدن ثابت نیست. همچنین استعمال مواد قندی نشان دار در مورد بیماران مبتلا بمرض قند نشان داده است که تمام مقدار قندیکه از ادرار بیمار مبتلا خارج میشود از ماده قندی غذای مصرفی نیست بلکه قسمتی از آن از مواد دیگر خوراکی است و بخشی نیز از مواد قندی ذخیره بدن است.
همچنین در مورد ماده رنگی گلبولهای قرمز خون یا هموگلوبین مطالعاتی انجام شده و با استفاده از رادیوایزتوپها روشن شده است که گلی کوکول که نوعی اسید آمینه است در ترکیب ملکول هموگلوبین شرکت دارد.
و بهمین روش چگونگی بکار رفتن آهن در ساختمان ملکول ماده رنگی گلبول قرمز مورد تحقیق قرار گرفته است امروزه رادیو ایزوتوپها در پژوهش‌های بیولوژی استعمال فراوان دارند و بتوسط آنها میتوان طبیعت شیمیائی ویتامین‌ها را شناخت و میزان عمل کرد غده تیروئید را تشخیص داد و سرعت گردش خونرا تعیین نمود و ده‌ها تحقیق دیگر انجام داد.
بررسی تاثیر تشعشع بر جسم زنده
تاثیر زیان‌آور انفجارهای اتمی توجه تمام دانشمندان جهان را بخود جلب نموده است زیرا در هر نقطه سیاره زمین که انفجاری روی دهد تمام ساکنین آن آسیب میبینند و تاثیر زیان‌آور چنین انفجارهائی ده‌ها سال باقی میماند و هر انفجار اتمی بقیمت جان عده زیادی از افراد بشر تمام میشود حتی اگر در لحظه انفجار یکنفر هم زیان نبیند.
هنگام وقوع یک انفجار اتمی علاوه بر خرابیها و ویرانیها مقادیر زیادی مواد رادیواکتیو هم تشکیل میشود نیروی انفجار مواد رادیواکتیو را به طبقات علیای جو میبرد و تقریباً
ربعی از این مواد در ظرف یکهفته در حوالی محل انفجار فرو مینشیند و بقیه مواد رادیواکتیو وارد جریانهای دائمی هوا شده و از غرب به شرق سیر مینمایند.
بدین ترتیب ابرهای رادیواکتیو گرداگرد کره زمین سفر میکنند و سیاره ما را آلوده میسازند امروزه کاملا روشن شده است که پس از آزمایش بمبهای هیدروژنی امریکا در جزایر اقیانوس کبیر و صحرای نوادا از سال 1954 و همچنین آزمایش بمبهای هیدروژنی شوروی در سیبری و مناطق قطبی از سال 1954 ببعد و آزمایش بمبهای هیدروژنی انگلستان در جزیره کریستمس در سال 1958 و آزمایش بمبهای اتمی فرانسه در سال 1959 ذرات عناصر رادیواکتیو در فضا روبفزونی گذاشته است بدیهی است که انفجار یک بمب هیدروژنی چندین هزار برابر بیشتر از انفجارهائی نظیر بمب اورانیوم هیروشیما و ناکازاکی ذرات رادیواکتیو در فضا منتشر میکند.
ذرات رادیواکتیو حاصل از انفجارهای اتمی دائما در حال از هم پاشیدگی و تشعشع هستند. برخی که زودتر از همه از بین میروند 10 ثانیه پس از انفجار تشعشع خود را از دست میدهند و بدیهی است در همین چند ثانیه کوتاه قادرند که میلیونها انسان را نابود سازند. گروهی از ذرات حاصل از انفجارهای اتمی به آهستگی از هم پاشیده میشوند و در میان این گروه برخی تا چند ساعت و برخی تا چند ماه و سال و حتی عده‌ای میلیونها سال تشعشعات خطرناک بیرون میدهند ذرات سنگین زودتر و ذرات سبک دیرتر بسطح زمین ریزش میکنند عناصر رادیواکتیو اکتسابی که پس از انفجار بمب در هوا منتشر میشوند بسیاراند که از آن جمله میتوان فسفر 32- کلسیم 45- ید 131-آهن 55- بیسموت210- سزیوم 144- کبالت 60- واستر- ونسیوم- 90 را نام برد که در بین آنها و استرونسیوم- 90 از همه خطرناکتر است هوائیکه دارای چنین ذراتی است از راه تنفس وارد ریه و خون میشود و برخی اوقات توسط باران بزمین میاید و آب و گیاه و در نتیجه غذای آدمی را رادیواکتیو میسازد در سالهای اخیر دانشمندان بیولوژی و پزشکی تحقیقات فراوانی پیرامون اثر تشعشعات رادیواکتیو روی بدن انسان نموده و دریافته‌اند که نه تنها بطور مستقیم انسان در معرض خطر است بلکه در مواد غذائی مورد مصرف بخصوص غذاهای نباتی مواد رادیواکتیو خطرناکی از قبیل استرونسیوم- 90 وجود دارد. امروزه روشن شده است که مواد رادیواکتیو وارد استخوانها میشود و حساسترین بافتهای بدن یعنی مغز استخوان را مورد تشعشع قرار میدهد و موجب بیماری علاج ناپذیر سرطان خون یا لوسمی میشود همچنین تشعشع در مقاومت انسان در برابر بیماریها و طرل عمر انسان و وضع سلسله اعصاب تاثیر منفی دارد. چنانکه از بررسی کمیته علمی مخصوص سازمان ملل برمیاید اگر آزمایشات اتمی ادامه یابد پس از 40 سال سالیانه 000/40 مبتلا بسرطان استخوان خواهند شد.
از همه مهمتر اثر زیان بخش مواد رادیواکتیو بر روی سلولهای جنسی و نطفه است که حیات بخش اخلاف ما است. دانشمندان بیولوژی دریافته‌اند که مواد رادیواکتیو سلولهای نطفه را مورد تشعشع قرار میدهد و موجب تولد اطفالی میگردد که به بیماری علاج ناپذیر ارثی از قبیل شیزوفرنی ابلهی میکرسفالی و غیره مبتلا میگردند.
بنابراین این خطر وجود دارد که در صورت ادامه آزمایشات اتمی در آغاز سده آینده میلیونها نفر به بیماریهای گوناگون مبتلا گردند و با آلودگی بیشتر زمین گروه بیشتری از مردم بیگناه در دامان هلاکت افتند.
ولی بشریت برای حفظ تمدن خود باید نه تنها از ادامه آزمایشات خطرناک جلوگیری نماید بلکه راهی نیز برای از بین بردن تشعشعات موجود بیندیشد.
نگرانی از تزاید باریم 140 در جو
در حال حاضر نسبت باریم 140 که یکی از عوامل تولید شده از انفجارات هسته‌ای است روبتزاید است باریم 140 ایزوتوپ باریم معمولی است و روی نسج‌های بسیار لطیف و بسیار شکننده مخصوصا روی جدار آئورت مینشیند و در آنجا بیک قشر سخت غیر قابل حل سولفات باریم تبدیل میگردد و بدین ترتیب نفوذ پذیری جدار آئورت آسیب میبیند و در نتیجه کار جریان خون مختل میشود و مقدمه‌ای برای بیماریهای بسیار مهلک ایجاد میگردد.
سرویسهای انرژی اتمی ممالک مشترک المنافع مخصوصا تصمیم به اندازه‌گیری منظم و روزانه نسبت باریم در جو گرفته‌اند و از طرف دیگر آژانس اتمی بین‌المللی تصمیم گرفته‌است که در زمینه فیزیولوژیک به مطالعه این مسئله بپردازد و بعده‌ای از پزشکان ماموریت داده شده است که روی حیوانات تجربه کنند تا معلوم گردد از چه نسبتی ببالا بطور دقیق باریم برای ارگانیسم انسانی خطرناک میگردد.
ازدیاد محصولات کشاورزی بوسیله پرتوافکنی
یکی از رشته‌های جالب علوم معاصر که شهرت بسزائی یافته است ژنتیک پرتوی است. این رشته موجب همکاری دانشمندان ژنتیک سیتولوژیست‌ها- رادیوشیمیستها و متخصصین بیولوژی که با انرژی اتمی سرو کار دارند میگردد. و از نتیجه چنین همکاری فرضیه‌های بسیار جالب و تازه‌ای پدید میاید. این همکاری بویژه هنگامیکه بیولوژیستها یک گونه گیاه را تحت برنامه غذائی رادیواکتیو میگذارند بسیار جالب توجه است چونکه بیولوژیستها ناگزیر خواهند بود که با رادیوشیمیستها تبادل نظر کرده و پیرامون بهترین رادیوایزوتوپ کسب اطلاع کنند. رادیوشیمیستها ممکن است فسفر رادیواکتیو 32 p را که گیاه میتواند از طریق فسفات سدیم جذب نماید توصیه نمایند این عنصر رادیواکتیو در سلولهای مریستم ساقه جمع شده و اشعه بتای آن ممکن است موجب جهش در بعضی پولن‌ها و دانه‌های گیاهی گردد.
چنین همکاری بین بیولوژیستها و شیمیستها موجب آن خواهد شد که مکانیسم تغییر شیمیائی که اشعه رادیواکتیو در عمل استحاله و قلب ماهیت ژن‌ها بوجود میاورد روشن گردد و در نتیجه این امکان بوجود خواهد آمد که متصدیان نباتات از نتیجه ایجاد جهش مصنوعی بوسیله تابش اشعه استفاده نمایند. از نقطه نظر علمی این رشته بسیار شایان توجه بوده و با در نظر گرفتن تسهیلات موجود بسیار نافع و ارزنده است. این واقعیت بصورت بارزی در اولین کنفرانس بین‌المللی استفاده مسالمت‌آمیز از انرژی اتم که در ژنو تشکیل شد نمایان گشت.
در این کنفرانس متخصصین معروف ژنتیک یرتوی پروفسور گوستاوسون پیرامون استفاده از انرژی اتمی و تغییراتی که این انرژی میتواند در کشاورزی ایجاد نماید پیش‌بینی‌هائی نمود و دراین جلسه مسائل مهمی از قبیل ایده تولید جهش در غلات و سایر محصولات که بتواند در نواحی منجمد شمالی خارج از حدود معمولی پراکندگی جغرافیائی گیاهان ازدیاد یابد مورد توجه قرار گرفت. همچنین پس از پایان کنفرانس استفاده از تغییرات ژنتیکی و ایجاد واریته‌هائی برای مناطقی که در شرایط حاضر محصولاتی ایجاد نمیکنند نیز مورد بحث قرار گرفت. اشتیاق شدید علاقمندان ژنتیک پرتوی بوسیله سخنرانی ناطقینی از قبیل گوستاوسون و دکتر سینگلتون از کشور‌های متحده امریکا کاملا هویدا است. در این جلسات بیشتر کوشش در بیان آخرین کشفیات علمی پیرامون ژنتیک پرتوی و جهش های پرتوی به عمل آمد و با اینکه مطالب کنفرانس کمتر در اختیار مطبوعات قرار گرفت ولی بمقدار معتنابهی بحجم دانش بشری افزود.
برای توضیح بیشتر پیرامون این عقیده بایستی به یادداشتهای او و دوستانش که در کنفرانس ژنو تقدیم شده است اشاره بیشتری بکنیم. وی به طور خلاصه از میزان پیشرفت روی جوهای جهش یافته که تاکنون 75 نوع ارکتوئید آن شناخته شده است اشاره ای نمود و فوائد آنها را از قبیل سختی کاه، زیادی پروتئین دانه ها و جذب کودهای ازته بیشتر را بیان داشت.
بطور کلی اغلب جهش یافته ها میتوانند کود ازته بیشتری جذب نمایند و در صورتی که این خاصیت با سختی کاه همراه باشد بسیار موردتوجه زارعین قرار خواهد گرفت و موجب خواهد شد که در زمینهای بارخیز از خوابیدن غلات جلوگیری شود. بعضی از جوهای جهش یافته دارای کلروفیل بیشتری بودند و از آنرو به اسم ژنتیکی سبز روشن نامیده میشوند. این انواع بخصوص در زمینهای فقیر خیلی بیش از نژادهای مادری خود تولید محصول نموده و به نظر می رسد که نسبت به بعضی از قارچهای بیماری از نیز مقاوم باشند.
در این کنفرانس نیز بیان گردید که واریته های جدیدی از جو که دارای کاه های شبیه گندم بودند (با خاصیت ارکتوئید) اکنون در آزمایشگاه ها و ایستگاه های تحقیقی سوئد مورد آزمایش و بررسی هستند.
گیاه دیگری که از لحاظ اقتصادی اهمیت دارد لوپن زرد است که فرمهای معمولی آن قبلا در سوئد کاشته شده و حتی بیش از نوع وحشی به طرف شمال بالا می رود. از آنجا که این گیاه مناسب برای شرایط شمال این کشور نیست بسیار اهمیت خواهد داشت که واریته هائی ایجاد شود که بتواند سیکل زندگی خود را در زمان کوتاهتری کامل بنماید و به باردهی زودرس برسد.
بدین منظور کوشش های زیادی توسط دانشمندان شده است. تا بتوان نوع جهش یافته تازه ای در سوئد پیدا نمود که از آن میان کارهای Olof. Tedin در اسوالف بیشتر شایان توجه است.
روشهای اصلاح نباتی و پرورشی که در نتیجه دورگه کردن (هیبریداسیون) و انتخاب نمونه های زودرس حاصل شده است نتوانست منجر به تولید نژاد تازه ای گردد که در عین حال استفاده قابل توجهی نسبت به گیاه معمولی لوپن زرد داشته باشد. از آنرو تصمیم بر آن شد که اشعه X نیز در این مورد به کار برده شود. بذور لوپن مورد تابش قرار گرفتند و معلوم گردید که گیاه نسبت به این عمل حساس میباشد در 1944-1948 یک سری آزمایشاتی نیز روی آنها در اسوالف انجام گردید و تعداد زیادی جهش به دست آمد. در این آزمایشها در حدود 3500 بذر مورد تابش اشعه قرار گرفت. و چون دوز مورد استفاده تقریبا بالا بود (500/12- 500/17 رنتگن) در نتیجه جنین گروه بسیاری از دانه ها از بین رفت و از بین 3500 دانه فقط 900 عدد رویش یافت و از بین 900 گیاه رویش یافته تعداد 56 عدد جهش به دست آمد. (2/6%) آنچه که در این بررسی ها مورد توجه قرار گرفت آن بود که گیاهان جهش یافته که حدود نوسانات بیشتری در زمان باردهی خود نسبت به نژادهای مادری داشتند به دست آمد و بین آنها انواع جهش یافته ای را که زودرس بودند انتخاب کردند.
از موفقیتهای بزرگی که در این راه نصیب دانشمندان سوئدی که روی جهش کار می‌نمودند گردید تهیه یک نوع خردل سفید بود که در نتیجه استعمال اشعه X در اسوالف به دست آمد و آن را خردل سفید Primex نام نهادند. این خردل تولید دانه های بیشتری می نماید روغن محتوی دانه های آن نیز در حدود 7% در Acre بیش از نژاد مادری است اکنون نیز این واریته در بازار موجود است. یک نوع لوبیا و یک نوع نخود توسط بوجود آمد و در اختیار زارعین قرار گرفت.
فصل دوم: مطالعه عمل کربن گیری در گیاهان بوسیله رادیوایزوتوپها
عمل فتوسنتز یا (جذب و تحلیل کربن) مهمترین سنتزی است که در کره زمین انجام مییابد در این عمل گیاهان سبزینه دار اکسیددوکربن هوا را جذب نموده و در مجاورت نور خورشید به ئیدراتهای کربنی از قبیل قند و نشاسته و ترکیبات آلی دیگر تبدیل مینمایند.
این عمل شیمیائی که در اثر نور خورشید بانجام میرسد بنام عمل فتوشیمیائی نیز مشهور است. تا بحال چندین بررسی فتوشیمیائی بدون استعمال ماده زنده در لوله‌های آزمایش در آزمایشگاه‌ها انجام شده است که هیچ یک از آنها نتوانسته عمل فتوسنتز گیاهان را انجام داده و تهیه مواد غذائی را ممکن سازد.
عمل مهم فتوسنتز طبیعتا توجه دانشمندان را برای سالهای زیادی جلب کرده است دو نفر از پیشقدمان این رشته ژوزف پریستلی (1804- 1733 میلادی) واینگن هوز(1799- 1730 میلادی) میباشند که بیشتر بررسیهای آنها روی جنبه‌های بهداشتی کربن گیری دور میزده است. چه گیاهان سبز حجمی از اکسیژن را در ازای دریافت حجم مساوی اکسیددوکربن از دست میدهند. این بررسیها اغلب قبل از انقلاب شیمیائی لاوازیه که ایدهPhlogiston را مترود نمود و شیمی جدیدی را عرضه کرد انجام یافته بود.
پریستلی واینگنهوز برای اولین بار نسبت به مبادله گازی گیاهان اشاره کردند و از ترکیبات هوا نام بردند اینگن که سالهای زیادی از زندگی خود را صرف امور پزشکی کرد و از پیشقدمان تزریق واکسن آبله است در این مورد معتقد است که نه تنها هوا دارای اکسیژن است بلکه در کارهای کلاسیک او جملات زیادی از قبیل گیاهان قدرت اصلاح هوا را دارند وجود دارد.
جذب کربن توسط ریشه گیاهان
برای بسیاری از دانشمندان کشفیات جالب یک فیزیولوژیست روسی به نام کورسانف رئیس موسسه فیزیولوژی تیمیریازف که در ژنو عرضه شد شایان توجه است چنانکه می دانیم معمولاً انیدرید کربنیک از استوماتهای برگ گیاهان جذب می گردد و جذب مقدار قابل ملاحظه ای از این گاز توسط ریشه گیاهان کم و بیش عجیب به نظر می رسد.
ولی طبق اظهار دانشمند مزبور دریافت انیدرید کربنیک به وسیله ریشه گیاه از 12% مقدار کربن گیری تجاوز نمی کند.
در حالیکه این درصد برای برگها تا حدود 88% است (ارقام وی از 1 تا 12% متفاوت بود) در اینجا باید یادآوری کرد که وی در گزارش خود کوشش داشت که ثابت کند که مقدار کمی انیدرید کربنیک از راه ریشه جذب می گردد و در حقیقت وی اصرار داشت که نشان دهد این مثالی از اثرات فیزیولوژیکی بی اهمیتی است که با استفاده از مواد رادیواکتیو میتوان به آن دست یافت و از آنجا که این طریقه بسیار حساس است موجب میشود که محققین اهمیت نسبی موضوعهای خاصی که روی آن کار میکنند فراموش نمایند. در اینجا جمله ای از یادداشت های او ذکر میشود.
«حساسیت فوق العاده روش های ایزوتوپی گاهی موجب میشود که محققین حجم مطلق ماده ای را که بررسی میکنند فراموش نمایند و پدیده ای را که از نظر اهمیت در درجه دوم قرار دارد مورد مطالعه قرار دهند. بررسی روی عمل ریشه قبل از کورسانف و همکارانش مورد بررسی قرار گرفته است. چه A.Kuzin , N.Krukova قبلا این بررسی را شروع نموده بودند و بر طبق اظهار خود کورسانف بررسی اصلی این خاصیت بوسیله دو ایتالیائی انجام شده است.»
نکته برجسته ای که کورسانف در یادداشت های خود در ژنو بیان داشت آنست که ریشه‌ها ایندرید کربنیک را از خاک جذب نموده و به برگها می فرستند. و نظیر انیدرید کربنیکی که از طریق برگ جذب می گردد مورد استفاده قرار میگیرد وی معتقد است که این کشف دارای ارزش علمی بوده و برای فیزیولوژیستها نیز قابل استفاده است. این دانشمند در یادداشت های خود در ژنو اشاره کرد که هوموس و اعمال میکروبیولوژی که در خاک انجام میشود اهمیت زیادی در تهیه اکسید دو کربن گیاهان دارد مانند بسیاری از فیزیولوژیستها کورسانف هوموس را بخش مهمی از خاک دانسته و کشف خود را به عنوان تذکر بر علیه استفاده یک طرفه و استعمال مواد و کودهای معدنی دانسته است. دانشمندان روسی کربن رادیواکتیو (کربن - 14) را نیز برای بررسیها و تعیین راه ورود ایندرید کربنیک در برگها بکار برده و نتایج حاصله در نقاط دیگر را تصدیق نموده اند. کورسانف تذکر داد که روسها سرعت حرکت قند رادیواکتیو را که در اثر فتوسنتز در برگها ایجاد میشود. مورد مطالعه و بررسی قرار داده اند. این قندها در اطراف بافت آبکش حرکت کرده و به ریشه گیاه می رسد و در تقسیمات کوچک مورد استفاده قرار میگیرد. میزان سرعت این پایین آمدن در حدود 70 سانتیمتر در ساعت در گونه چغندر قند است این سرعت حرکت به وسیله تعقیب حرکت قندهای معلومی در یک مساحت معین انجام گردیده است.
مواد رادیواکتیو جهت بررسی چگونگی ورود انیدرید کربنیک در ریشه گیاه توسط کورسانف نیز مورد استفاده قرار گرفته است وی واکنش اصلی را اضافه شدن انیدرید کربنیک به اسید پیروویک که موجب تشکیل اسید اکسالیک میشود می داند. این ماده سپس احیاء شده و تولید اسید مالیک می نماید که به نوبه خود به اسیدهائی از قبیل سیتریک و اسید کتوگلوتاریک تبدیل میشود.
این اسیدهای ارگانیک سپس به طرف برگها رفته و سرعت بالا رفتن آنها به نظر زیاد میآید و به عقیده کورسانف در حدود 3 سانتیمتر در دقیقه و یا 2 متر در ساعت است.
بنابراین زمان بسیار کمی لازم خواهد بود که انیدرید کربنیک از خاک به برگها برسد و در آنجا احیا شده و در نتیجه عمل فتوسنتز تولید نیدراتهای کربن و قندها و سایر ترکیبات انرژی از را بنماید.
قسمتی از این قندهای بوجود آمده به ریشه باز می گردد و تبدیل به اسید پیروویک میشود و ایندرید کربنیک بیشتری جذب نموده و دوباره به برگها می رود. کورسانف اشاره نمود که سیکل مرتبی برای انتقال دائمی انیدرید کربنیک خاک و استفاده از آن در فتوسنتز برگ وجود دارد.
این سیکل با سیکل دیگری که در آن ازت نمکهای آمونیومی که توسط ریشه گیاهان جذب شده و تبدیل به اسیدهای آمینه و پروتئین میشود بستگی پیدا نموده است. اسید پیروویک وقتی که بوسیله انیدرید کربنیک کربواکساله میشود. میتوان به عنوان یک پذیرنده یون نیتراتها محسوب شود. برخی اسیدهای دیگر نیز که در ریشه هستند قادرند که یون های نیترات را جذب نمایند. کورسانف عقیده دارد این عمل انیدرید کربنیک خاک مهمتر از استفاده آن در فتوسنتز میباشد.
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مجتبی خادم پیر
شماره تماس : 09151803449 - 05137530742
ایمیل :info@payfile.org
سایت :payfile.org
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایل