پایان نامه بررسی اتم در خدمت كشاورزی 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 پزشكی و كشاورزی...................................... 5

كشاورزی.............................................................................................................. 6

داروسازی............................................................................................................. 11

پزشكی................................................................................................................... 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 كشاورزی و آبیاری........ 37

ازدیاد محصولات كشاورزی به وسیله پرتوافكنی................................................ 40

اثرهای ژنتیكی اشعه مختلف یونساز تأثیر دانسیته یونی این اشعه...................... 50

مطالعه عمل كربن گیری در گیاهان به وسیله ایزوتوپها....................................... 57

جذب كربن توسط ریشه گیاهان............................................................................ 70

بررسی عناصر مفید در رشد گیاهی با استفاده از رادیوایزوتوپ ها................... 74

استفاه از ایزوتوپ ها رادیواكتیو در بررسی جذب موادغذایی توسط برگ.......... 87

استفاده از مواد رادیواكتیو در دفع آفات.............................................................. 92

راه جدید بررسی آفات و سموم............................................................................ 95

علامت گذاری موش كور زیرزمینی با حلقه رادیوكبالت....................................... 103

از بین بردن نسل حشرات بوسیله پرتوافكنی........................................................ 104

فیزیولوژی حشرات و بررسی كشندگی سموم..................................................... 107

كشتن سخت بالپوشان با اشعه.............................................................................. 111

پرتوافكنی اتمی و حفاظت فرآورده های كشاورزی.............................................. 117

پرتوافكنی ارگانیسم زنده....................................................................................... 134

اثر اشعه روی طعم مواد غذایی............................................................................ 136

حفاظت ماهی.......................................................................................................... 141

فرآورده های شیر................................................................................................. 142

مضار زاید رادیواكتیو باران تشعشعی و استرنسیوم- 90.................................. 145

آلودگی آبهای آشامیدنی با مواد زائد رادیواكتیو 147......................................... 147

باران تشعشعی...................................................................................................... 150

بیماری ناشی از تأثیر پرتوها................................................................................ 153

مقدمه

با ساختمان اولین پیل اتمی بوسیله انریكوفرمی دانشمند معروف ایتالیائی سبب شد كه دانشمندان از انرژی اتم در پیشبرد علوم وصنایع، كشاورزی و پزشكی استفاده نمایند، بطوریكه امروزه كمتر رشته علمی و صنعتی است كه در تحقیق و گسترش آن از رادیو ایزوتوپها استفاده نگردد. مثلا در پزشكی برای بهبود وضع محصول و حفظ آن از آفات در علوم و صنایع برای مطالعات گوناگون استفاده‌های شایان توجهی میگردد.

این كتاب حاوی اطلاعات كلی در زمینه پیشرفت‌ همه جانبه و چشمگیر كاربر در رادیوایزوتوپها در رشته‌های مختلفه علوم و فنون بخصوص در رشته‌های كشاورزی، علوم، داروسازی و پزشكی است و در آن از موارد استعمال رادیوایزوتوپها در رشته‌های كشاورزی و ژنتیك پرتوی به تفصیل بحث شده است و از خطرات ومضار مواد رادیواكتیو حاصله از انفجارات اتمی و همچنین پیش‌بینی نقش رادیوایزوتوپها در پیشرفت‌های آینده در رشته‌های مختلفه علوم، صنایع و كشاورزی 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 كشف گردید و از جریان آب رودخانه ها برای حمل و نقل استفاده شد از اینرو كشف آتش را می‎توان یكی از مهمترین یافته های بشر دانست.

كلیه منابع انرژی غیر از نیروی اتم در نتیجه تأثیر خورشید بوجود آمده است و به زبان دیگر باستثنای انرژی مواد رادیواكتیو 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 كه از بقایای گیاهان و موجودات ادوار معرف الارضی باقی مانده است انرژی ذخیره شده ایست كه امروزه مورد استفاده قرار می‎گیرد حرارتی كه از سوختن ذغال و نفت بوجود می‎آید همان انرژی تابشی خورشید است كه 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 اكتشافات بشر دانست یعنی برای نخستین بار بر پایه اصول فرضیه نسبی از انیشتن این نتیجه به دست آمد كه جرم نوعی از انرژی است و ممكن است این دو را به یكدیگر تبدیل نمود.

بعدها صحت فرضیه انیشتن به ثبوت رسید و این فكر قوت گرفت كه به جای استفاده از ذخائر جزئی انرژی خورشید از نیروی از بند رسته اتم برای پیشرفت بشریت استفاده شود باید توجه داشت كه خود زمین هم از لحاظ حرارت درونی و رادیواكتیویته قشر آن یك 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 كشاورزی استفاده می‎شود و كیمیاگران عصر حاضر عنصری را به عنصر دیگر تبدیل می‌كنند و با استفاده از اجسام رادیواكتیو به معالجه بیماریها می پردازند.

از هم اكنون این سؤال پیش می‎آید كه در صورتی كه پس از سالیان دراز ذخیره موادی كه در راكتورهای اتمی به عنوان سوخت به كار می رود به پایان برسد چگونه می‎توان به انرژی تازه ای دست یافت.

جمعی از دانشمندان به فكر استفاده مؤثر از انرژی خورشید افتاده و در این راه به كوشش خود ادامه می دهند اكنون روشن شده است همچنان كه از شكافته شدن هسته‌های سنگین اورانیوم مقادیر مشابهی انرژی به دست می‎آید از پیوند هسته های سبك نیز انرژی فراوانی به دست می‎آید.

در هر دو حالت فوق الذكر جرم كاهش می یابد و این كاهش جرم است كه سرچشمه انرژی عظیم اتمی و به عبارت صحیح تر انرژی هسته ای می گردد. تهیه انرژی را به توسط شكافتن هسته های سنگین فیسیون و چگونگی تولید انرژی را به روش پیوند هسته های سبك فوزیون می‎نامند. در روش نخستین از انشقاق عناصری از قبیل اورانیوم و توریوم انرژی حاصل می‎شود و در روش دوم از اتمهای سبك 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 كه نیروی دافعه الكترواستاتیكی 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 كه در محفظه ای موفق به تأمین حرارت مورد لزوم برای انجام واكنش فوزیون بشویم مشكل تهیه انرژی بشر برای همیشه حل خواهد شد. متأسفانه محاسبات ریاضی لزوم صدها میلیون درجه حرارت را ثابت می نماید كه عملا به دست آوردن آن در كره ما غیر مقدور است با این حال آینده چندان تاریكی در پیش دانش بشری وجود ندارد زیرا تاكنون به كمك ماشینهای بسیار عظیم موفق شده اند كه برای زمانهای خیلی كوتاه عمل پیوند هسته یا فوزیون را انجام دهند.

دانشمندان امیدوارند كه در آینده كوره های فوزیون آزمایشی را به كار اندازند و در نقاط مختلف جهان از آن بهره برداری نمایند با اینكه تاكنون همه مسائل حل نشده ولی بیشك روزی این مشكلات حل خواهد شد و بشریت به انرژی فراوانی دست خواهد یافت. در این صورت هیدروژن موجود در تمام اقیانوسها یكی از مواد اولیه پیوند هسته ای را به دست می‎دهد. هیدروژن سنگین كه نسبت به ئیدروژن معمولی فوق العاده كمیاب است سوخت بسیار مناسبی برای كوره های فوزیون محسوب می‎شود در هر 6400 اتم هیدروژن یك اتم ئیدروژن سنگین وجود دارد. معذالك مقدار هیدروژن سنگین اقیانوسها برای مصرف یك میلیون سال بشر كافی است و در صورت موفقیت در انجام عمل فوزیون كره ما از انرژی فراوان بهره مند خواهد شد و بشریت از سلامت و آسایش و رفاه بیشتری بهره‌مند خواهد گردید.

حفاظت ماهی

چندین آزمایشگاه تا به حال بررسیهائی روی حفاظت ماهی با استفاده از گندزدائی سرد نموده اند كه مهمترین این تحقیقات در این زمینه توسط J.J.R. Nickersom در انستیتو تكنولوژی ماساچوست انجام شده است نتایج گندزدائی ماهی خیلی بهتر از گوشت است زیرا طعم و بوی ناخوشایند آن كمتر بوده است ولی با در نظر گرفتن كمی بو باز برای اینكه محصول قابل عرضه در بازار باشد باید پس از گندزدائی آنرا در یخچال نگاهداری نمود.

در اینجا هانان اظهار نظر می‌كند كه عمل حفاظت ماهی در دو مرحله چندان ارزان نمی گردد كه بتوان به معیار صنعتی مورد استفاده قرار گیرد آنچه كه در اینجا شایان توجه است آنست ماهی بدون چربی نتایج بهتری نسبت به شاه ماهی و ماهی اسقومری نشان می‎دهد و بوی ترشیدگی در گروه دوم زودتر مشاهده می گردد.

فرآورده های شیر

بدون تردید بررسی چگونگی استفاده از گندزدائی سرد روی محصولات شیری حائز كمال اهمیت است ولی در این مورد یك نكته ایرانیز باید توجه داشت. و آن اینست كه قیمت چنین عملی باید با روش های موجود از قبیل پاستوریزاسیون و غیره برابری نماید.

با اینكه سبزیجاتی نظیر سیب زمینی و پیاز دارای دوره خواب زمستانی هستند ولی در تحت شرایط طبیعی چنین سبزیجاتی شروع به جوانه زدن می نمایند مگر اینكه درجه حرارت بسیار پائین آورده شود.

در اینجا نیز اشعه می‎تواند جوانه زدن پیاز و سیب زمینی را تحت كنترل قرار دهد و در باروری و رسیدن میوه هائی مانند موز و گلابی مورد استفاده قرار گیرد. یا به گفته دیگر تشعشعات اتمی راه تازه ای را می گشاید و موجب می‎شود كه بتوان میوه یا سبزیجات مورد تابش قرار گرفته را زمان بیشتری نگاهداری نمود. تجربیات مفیدی در این رشته توسط E.Christen Sen, A.H. Sparrow در آزمایشگاه ملی بروك هیون تا به حال انجام شده است در آزمایشاتی كه روی سیب زمینی انجام پذیرفت سیب زمینی ها را با دوزهای مختلف اشعه كه از 1250 تا 000/100 Rep متفاوت بود مورد پرتوافكنی قرار دادند. سپس سیب زمینی های مزبور را در سرما انبار نموده و حالات دو گروه را در زمان های مختلف مورد بررسی قرار دادند از حاصل این بررسیها روشن شد كه جوانه زدن در دوزی برابر 000/5 Rep كم می گردد و در دوز 000/20 Rep یا بیشتر جوانه زدن در انبار به هیچ وجه پدیدار نمی گردد. و چنین سیب زمینی هائی را می‎توان به طور رضایت بخش برای مدت 18 ماه انبار نمود.

در آزمایشاتی كه در بروك هیون انجام گردید اشعه گاما به كار برده شد و چون این اشعه به طور عمیق در غده ها نفوذ نمود و نسبتاً در بافت های داخلی نیز مؤثر واقع شد و موجب تغییر رنگ این قسمت از سیب زمینی ها در برابر هوا گردید. تیم هانان در كامبریج كوشش نمود كه تكنیكی به وجود بیاورد كه این رنگ قهوه ای تیره داخلی را به حداقل تقلیل دهد.

با استعمال اشعه كاتودیك (2 میلیون الكترون ولت) روشن گشت كه می‎توان چشمك های سیب زمینی را از فعالیت بازداشت ولی در این حال نیز مشاهده شد كه غده های سیب زمینی مورد پرتوافكنی زودتر از سیب زمینی های معمولی قهوه ای می گردند. طبق مطالعاتی كه شده ظاهراً این خاصیت تغییر رنگ به علت اثر اشعه روی مواد شیمیائی سیب زمینی و بخصوص روی سیستم انزیم ها است. از این رو دوزی برابر 000/10 Rep برای سیب زمینی مفید تشخیص داده شده ولی حتی با استعمال چنین دوز پائینی مخارج این عمل برای مصارف عمومی بسیار زیاد خواهد بود.

روش حفاظتی سبزیجاتی مانند سیب زمینی و پیاز برای مصرف چندی از قبیل استفاده از این مواد در زیر دریائیها بسیار مفید است.

تیم دانشگاه میشیگان به سرپرستی پروفسور برونل مطالعاتی روی چگونگی كنترل رسیدگی میوه ها توسط اشعه نمودند. این دانشمندان موز را مورد آزمایش قرار داده و دوزهائی از 10000 تا 1000000 Rep بكار بردند و دریافتند كه می‎توان موز را در تحت شرایط بسیار خوبی به مدت زیاد نگاهداری نمود. از   این نتایج چنین مفهوم شد كه عمل فیزیولوژیكی را كه موجب نرم شدن میوه ها و فساد آنها می گردد می‎توان به وسیله پرتوافكنی كنترل نمود. چنین دوزی پوست میوه را متاثر می سازد و ضمناً موجب تیرگی پوست می گردد در مورد سیب زمینی نیز همین وضع وجود دارد و در صورتی كه تولید ما جنبه تجارتی به خود گیرد بایستی این تیرگی به حداقل تخفیف یابد.