Е.Г. Куликова СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ РАДИОЛОГИЯ Учебное пособие Пенза 2017 0 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ Кафедра селекции, семеноводства и биологии растений Е.Г. Куликова СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ РАДИОЛОГИЯ Учебное пособие для студентов агрономического факультета, обучающихся по направлению подготовки 35.03.03 - Агрохимия и агропочвоведение (квалификация – бакалавр) Пенза 2017 1 УДК 631.95 (075) ББК 28.081 (я7) К 90 Рецензент – зав. кафедрой «Почвоведение, агрохимия и химия» ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, кандидат с.-х. наук Чекаев Н.П. <...> В учебном пособии представлен теоретический материал по основам ядерной физики, по взаимодействию радионуклидов с сельскохозяйственными объектами, миграции в биосфере, использованию в сельском хозяйстве. <...> 7 1.2 Дозы радиационного облучения и единицы измерения ионизирующих излучений . <...> 72 4 ОСОБЕННОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ В РАСТЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ………………………………………………………. <...> 76 4.1.2 Поступление в растения продуктов деления через корневую систему . <...> 78 4.1.4 Радиоактивное загрязнение растений при корневом и некорневом поступлении . <...> 87 4.3 Влияние концентрации радиоактивных продуктов деления на поступление радионуклидов в растения . <...> 118 8 КОНЦЕНТРАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА И ЕЕ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ СРОКОВ ХРАНЕНИЯ…………………………………………………. <...> 132 10 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ………………134 10.1 Радиационные методы в растениеводстве…………………134 10.2 Радиационный мутагенез как основа селекции……………135 10.3 Радиоактивные индикаторы в физиологии и биохимии растений и животных……………………………………………. <...> Сельскохозяйственная радиология – это раздел радиологии, изучающий действие ионизирующей радиации на живые <...>
Сельскохозяйственная_радиология.pdf
Е.Г. Куликова
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
РАДИОЛОГИЯ
Учебное пособие
Пенза 2017
0
Стр.1
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ
Кафедра селекции, семеноводства и биологии растений
Е.Г. Куликова
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
РАДИОЛОГИЯ
Учебное пособие
для студентов агрономического факультета, обучающихся по
направлению подготовки
35.03.03 - Агрохимия и агропочвоведение
(квалификация – бакалавр)
Пенза 2017
1
Стр.2
УДК 631.95 (075)
ББК 28.081 (я7)
К 90
Рецензент – зав. кафедрой «Почвоведение, агрохимия и химия»
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, кандидат с.-х. наук Чекаев
Н.П.
К-90
Куликова, Е.Г.
Сельскохозяйственная радиология: учебное пособие
/ Е.Г. Куликова. – Пенза: РИО Пензенского ГАУ, 2017. – 147 с.
В учебном пособии представлен теоретический материал по
основам ядерной физики, по взаимодействию радионуклидов с
сельскохозяйственными объектами, миграции в биосфере, использованию
в сельском хозяйстве. Учебное пособие составлено для
студентов агрономического факультета, обучающихся по направлению
подготовки 35.05.03 - Агрохимия и агропочвоведение (квалификация
– бакалавр).
© ФГБОУ ВО
Пензенский ГАУ, 2017
© Е.Г. Куликова, 2017
2
Стр.3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................... 6
1 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОГИИ ................................. 7
1.1 Понятие о радиоактивности и видах излучения ....................... 7
1.2 Дозы радиационного облучения и единицы измерения ионизирующих
излучений ........................................................................... 12
2 РАДИОНУКЛИДЫ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ………...
...15
2.1 Естественные источники радиации .......................................... 15
2.1.1 Космическое излучение............................................................ 16
2.1.2 Земная радиация ...................................................................... 18
2.1.3 Внутреннее облучение ............................................................. 21
2.1.4 Радон ......................................................................................... 23
2.1.5 Другие источники радиации ................................................... 31
2.2 Антропогенные источники радиоактивных веществ ............. 33
2.2.1 Источники, использующиеся в медицине .............................. 34
2.2.2 Ядерные взрывы ....................................................................... 38
2.2.3 Атомная энергетика ............................................................... 42
2.2.4 Профессиональное облучение ................................................. 47
2.2.5 Другие источники облучения .................................................. 49
3 ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА ЖИВЫЕ
ОРГАНИЗМЫ……………………………………………………....52
3.1 Биологическое действие радиации………………………........52
3.1.1 Внешнее и внутреннее облучение ........................................... 54
3.2 Действие радиации на растения ................................................ 57
3.2.1 Радиочувствительность растений………………………...57
3.2.2 Влияние облучения растений на качество продукции растениеводства
........................................................................................ 60
3.2.3 Прогнозирование снижения урожая ..................................... 61
3.3 Действие радиации на человека ................................................ 62
3.3.1 Острое лучевое поражение .................................................... 64
3.3.2 Генетические последствия облучения .................................. 72
4 ОСОБЕННОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ В
РАСТЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ
ДЕЛЕНИЯ………………………………………………………..…75
3
Стр.4
4.1 Осаждение радиоактивных аэрозолей на поверхность
земли ................................................................................................. 75
4.1.1 Пути поступления радионуклидов в растение .................... 76
4.1.2 Поступление в растения продуктов деления через
корневую систему ............................................................................. 77
4.1.3 Поступление радиоактивных продуктов деления в растения
через листья ...................................................................................... 78
4.1.4 Радиоактивное загрязнение растений при корневом и
некорневом поступлении .................................................................. 84
4.2 Влияние химических свойств радионуклидов на их
поступление в растения ................................................................... 87
4.3 Влияние концентрации радиоактивных продуктов
деления на поступление радионуклидов в растения .................... 88
4.4 Роль почвы в поступлении радиоактивных продуктов деления
в растение .......................................................................................... 89
5 ПОВЕДЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ В
ПОЧВАХ……………………………………………………..……..91
5.1 Значение взаимодействия радиоактивных продуктов деления с
почвой для включения радионуклидов в биологический цикл ... 91
5.2 Поведение радиоактивных продуктов деления в почвах в зависимости
от их агрохимических показателей ................................. 92
5.3 Влияние механического и минералогического состава почвы на
сорбцию радиоактивных продуктов деления ................................ 97
6 ПОСТУПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 И ЦЕЗИЯ-137 ИЗ ПОЧВЫ В
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ…………………...100
6.1 Переход стронция-90, цезия-137 и их химических аналогов
кальция и калия из почвы в растения……………………………100
6.2 Поступление стронция-90 и цезия-137 в растения из различных
типов почв и почвенных разностей .............................................. 103
6.3 Роль агрохимических свойств почвы в накоплении стронция-90
и цезия-137 в урожае растений ..................................................... 105
7 МИГРАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В
АГРОЭКОСИСТЕМАХ………………………………………......109
7.1 Источники радиоактивного загрязнения агроэкосистем…..109
7.2 Растениеводство и животноводство в зонах с различной
степенью загрязнения почвы радионуклидами………………...110
4
Стр.5
7.3 Агротехнические и агрохимические мероприятия по
снижению поступления радионуклидов из почвы в растения и
продукты питания………………………………………………...114
7.4 Дезактивация растениеводческой продукции……………...118
8 КОНЦЕНТРАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ
ЖИВОТНОВОДСТВА И ЕЕ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ СРОКОВ
ХРАНЕНИЯ………………………………………………….……119
8.1 Накопление радионуклидов в мясе животных…….........…..119
8.2 Переход радионуклидов в молоко…………………………...121
8.3 Поступление радионуклидов в яйцо кур…………………....122
8.4 Технология переработки продукции животноводства в целях
уменьшения содержания в ней радионуклидов………………...123
9 НОРМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ………….....127
9.1 Дозовые пределы облучения…………………………………128
9.2 Допустимые уровни внутреннего и внешнего облучения…131
9.3 Защита от внешнего облучения……………………………...132
10 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В
РАСТЕНИЕВОДСТВЕ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ………………134
10.1 Радиационные методы в растениеводстве…………………134
10.2 Радиационный мутагенез как основа селекции……………135
10.3 Радиоактивные индикаторы в физиологии и биохимии
растений и животных……………………………………………..138
10.4 Использование радиационно-биологических способов
в биотехнологии…………………………………………………..142
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………….145
5
Стр.6