放射性突變

放射性突變

某些天然核素的原子是不穩定的,它們能自發地轉變成另一種核素的原子,並伴隨著發射出某種粒子、射線和能量,這種物理現象稱為放射性,而放射出的這些人眼看不見的粒子和射線,將會造成細胞中的遺傳基因發生的改變,即發生突變。

基本介紹

  • 中文名:放射性突變
  • 外文名:Radioactive mutation
  • 釋義:放射性核素轉變成另一種核素 
  • 類型:核能術語
  • 意義:用於科學研究
  • 學科:工程技術
放射性,突變,定義,相關實驗,方法和步驟,實驗結果,結論,日常生活中的輻射劑量,

放射性

放射性是指元素從不穩定的原子核自發地放出射線,(如α射線β射線γ射線等)而衰變形成穩定的元素而停止放射(衰變產物),這種現象稱為放射性。衰變時放出的能量稱為衰變能量。原子序數83)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序數小於83的元素(如)也具有放射性。
天然存在的某些物質所具有的能自發地放射出α射線β射線γ射線的性質,稱為天然放射性
1896年,法國物理學家貝克勒爾在研究鈾鹽的實驗中,首先發現了鈾原子核的天然放射性。在進一步研究中,他發現鈾鹽所放出的這種射線能使空氣電離,也可以穿透黑紙使照相底片感光。他還發現,外界壓強和溫度等因素的變化不會對實驗產生任何影響。貝克勒爾的這一發現意義深遠,它使人們對物質的微觀結構有了更新的認識,並由此打開了原子核物理學的大門。
1898年,居里夫婦又發現了放射性更強的。由於天然放射性這一划時代的發現,居里夫婦和貝克勒爾共同獲得了1903年諾貝爾物理學獎。此後,居里夫婦繼續研究了鐳在化學和醫學上的套用,並於1902年分離出高純度的金屬鐳。因此,居里夫人又獲得了1911年諾貝爾化學獎。在貝可勒爾和居里夫婦等人研究的基礎上,後來又陸續發現了其它元素的許多放射性核素
以上發現,有力地推動了放射性現象的理論研究和實際套用。

突變

突變(Mutation, 即基因突變)在生物學上的含義,是指細胞中的遺傳基因(通常指存在於細胞核中的脫氧核糖核酸)發生的改變。它包括單個鹼基改變所引起的點突變,或多個鹼基的缺失、重複和插入。原因可以是細胞分裂遺傳基因的複製發生錯誤、或受化學物質、輻射或病毒的影響。
突變通常會導致細胞運作不正常或死亡,甚至可以在較高等生物中引發癌症。但同時,突變也被視為物種進化的“推動力”:不理想的突變會經天擇過程被淘汰,而對物種有利的突變則會被累積下去。中性的突變對物種沒有影響而逐漸累積,會導致間斷平衡

    定義

    某些天然核素的原子是不穩定的,它們能自發地轉變成另一種核素的原子,並伴隨著發射出某種粒子、射線和能量,這種物理現象稱為放射性,而放射出的這些人眼看不見的粒子和射線,將會造成細胞中的遺傳基因發生的改變,即發生突變。
    放射性突變

    相關實驗

    方法和步驟

    放射性突變是主要是用克隆法研究放射性核素內照射誘發Wistar大鼠外周血淋巴細胞和脾淋巴細胞次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(HPRT)基因突變及γ射線外照射誘發健康成年人外周血淋巴細胞HPRT基因突變情況。方法和步驟:實驗共分三個部分。第一部分是研究晚期混合裂變產物不同累積劑量和不同劑量率內照射後大鼠外周血淋巴細胞HPRT基因突變頻率。第二部分是研究晚期混合裂變產物不同累積劑量和不同劑量率內照射後大鼠脾淋巴細胞HPRT基因突變情況。不同的累積劑量:將一定活度的晚期混合裂變產物自尾靜脈注入大鼠體內(對照組相應注射生理鹽水),3、9、15、21天后心臟穿刺採血及脾臟刮擦分離得到淋巴細胞,用克隆法測定各個不同累積劑量組大鼠HPRT基因突變頻率;不同劑量率:將四種不同比活度的晚期混合裂變產物自尾靜脈分別注入四組大鼠體內,當各組大鼠的內照射的累積劑量達到相同時(約12.5cGy),心臟穿刺採血及脾臟刮擦後分離得到淋巴細胞,再用克隆法測定各個不同劑量率組大鼠HPRT基因突變頻率。
    放射性突變

    實驗結果

    第一部分的結果表明:隨著內照射累積劑量的增加,大鼠外周血淋巴細胞HPRT基因突變頻率隨之升高,劑量效應關係符合線性平方模型:Y二5.1217- 1.0004D+0.0988D*D,(R*R=0.9804)。在累積劑量相等時,隨著內照射劑量率的增加,大鼠的外周血淋巴細胞HPRT基因突變頻率也隨之增加,劑量率與突變頻率的劑量效應關係式為:y = 3.9779+0.5769D-0.0055D*D,(R*R=0.9756)。第二部分實驗結果顯示:隨著內照射累積劑量的增加,大鼠脾淋巴細胞HPRT基因突變頻率隨之增加,劑量效應關係符合線性平方模型:Y = 4.5060+0.5635D+ 0.0606D*D(R*R=.9944)。在累積劑量相等時,大鼠的脾淋巴細胞HPRT基因突變頻率隨劑量率的增加而上升,劑量率與突變頻率的劑量效應關係式為:y=2.6638+0.5177D-0.0008D*D,(R*R=0.9942)。第三部分的實驗結果表明:不同劑量的Y射線外照射健康成年男子的外周血也可使其淋巴細胞的HPRT基因突變頻率相應提高,HPRT基因突變頻率與照射劑量呈正相關,相關模型為Y=0.0469+1.5316D,(R*R=0.9908)。

    結論

    克隆法是一種檢測放射性核素內、外照射誘發HPRT基因突變的方法,HPRT基因突變劑量效應關係理想,有可能作為輻射生物劑量計。

    日常生活中的輻射劑量

    某些元素的原子通過核衰變自發地放出α或β射線(有時還放出γ射線)的性質,稱為放射性。按原子核是否穩定,可把核素分為穩定性核素和放射性核素兩類。一種元素的原子核自發地放出某種射線而轉變成別種元素的原子核的現象,稱作放射性衰變。能發生放射性衰變的核素,稱為放射性核素(或稱放射性同位素)。  在目前已發現的100多種元素中,約有2600多種核素。其中穩定性核素僅有280多種,屬於81種元素。放射性核素有2300多種,又可分為天然放射性核素和人工放射性核素兩大類。放射性衰變最早是從天然的重元素鈾的放射性而發現的。  放射性是指元素從不穩定的原子核自發地放出射線,(如α射線、β射線、γ射線等)而衰變形成穩定的元素而停止放射(衰變產物),這種現象稱為放射性。衰變時放出的能量稱為衰變能量。原子序數在83(鉍)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序數小於83的元素(如鎝)也具有放射性。

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