Các thiết bị tán xạ notron (hay dược gọi là máy thăm dị notron ) được sử dụng để xác định lượng nước trong một đơn vị trọng lượng chuẩn của đất .Phương pháp ước tính này được xác định thơng qua đo lương hidro chứa trong nước (do hợp chất chứa lượng hidro lớn nhất trong đất là nước ).
Nguồn được sử dụng là nguồn notron nhanh, cĩ năng lượng lớn và được chứa trong một bộ phận máy thăm dị. Nguồn được hạ xuống qua một ống dẫn vào đất , và cũng thơng qua ống dẫn này , máy thăm dị kết nối với đơn vị kiểm sốt đặt trên mặt đất . Máy thăm dị được đặt đến một độ sâu nhất định .Notron nhanh phát ra từ máy dị đi qua ống dẫn vào đất dần dần bị mất năng lượng do việc va chạm với các nguyên tử hidro. Các nguyên tử hidro làm chậm các notron nhanh hiệu quả do chúng gần như bằng khối lượng. Kết quả của việc va chạm là tạo ra một lượng notron chậm hay notron nhiệt. Máy thăm dị đo lượng notron này, mật độ của các notron chậm hay notron nhiệt phụ thuộc chính vào loại đất, vật làm ống dẫn, và lượng nước trong đất. Lượng notron nhiệt phụ thuộc tuyến tính đến tổng lượng nước trong đất
Phương pháp thăm dị notron là phương pháp tối ưu nhất để xác định lương nước trong đất.
Phương pháp thăm dị notron này cho phép đo và lặp lại việc đo ở một độ sâu và vị trí nhất định trong đất. Tuy nhiên việc lặp lại phép đo tại một ví trí làm giảm hiệu quả tác động của phép đo.
2.4.GIỚI THIỆU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN TRONG GÂY ĐỘT
BIẾN GIỐNG CÂY TRỒNG (MUTUAL BREEDING)
2.4.1.Sơ lược:
Từ lâu gây đột biến thực nghiệm đề làm
vật liệu cho chọn giống được coi là một trong
những ứng dụng cao trong nông nghiệp. Phương
pháp này được biết đến năm 1925 do Natxon và
Philippop phát hiện rằng tia Ronghen có khả
năng gây biến dị di truyền. Năm 1926 -1927 di truyền học phóng xạ trở thành
nền tảng cho sự ra đời nghành chọn giống đột biến phóng xạ.
Những năm 1970, cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA và tổ
chức nông lương thế giới FAO đã tài trợ mở rộng hướng nghiên cứu đột biến
cải tạo cây nông nghiệp và cây công nghiệp cho nhiều nước trên thế giới
nhằm tạo ra giống mới : lúa, chanh, táo, mía, chuối….Đến năm 2003 (theo
FAO/IAEA mutant varieties Database) 2317 giống cây được sử dụng trực tiếp
sau khi gây đột biến và 667 giống đã được sử dụng gián tiếp trong phép lai.
Việc ứng dụng kĩ thuật hạt nhân đã cải tiến giống cây trồng và mang lại hiệu
quả to lớn cho nền kinh tế.
Ơû Việt Nam, đã được cố giáo sư Lương Định Của khởi xướng từ những
năm 1960, và mãi đến năm 1980 hướng nghiên cứu này mới được phát triền
một cách tương đối có hệ thống và định hướng do cố tiến sĩ Phan Phải và cộng
sự tiến hành.
Viện Di truyền nông nghiệp là cơ quan
đầu mối quan trọng của nước ta trong việc ứng
dụng kĩ thuật hạt nhân để cải tiến giống cây
trồng trong nông nghiệp. Tính đến nay, việc ứng
dụng kĩ thuật hạt nhân đã tạo ra nhiều dòng,
giống cây trồng mới thông qua đột biền với những ưu điềm : năng suất cao,
chất lượng tốt, thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu sâu bệnh và điều kiện
bất lợi của môi trường tốt.
Qua nghiên cứu cho thấy ,đề tạo ra giống cây đột biến người ta xử lí chủ yếu là chiếu xạ và sử dụng hóa chất. Nhưng chiếu xạ chiếm chủ yếu hơn (88,8% ), do phương pháp sử dụng hóa chất có nguy cơ gây ung thư cao. Tùy vào đối tương cây trồng có thể chiếu xạ trực tiếp các bộ phận của cây như mầm , chồi ,hạt giống hay toàn bộ cây ở những giai đoạn khác nhau , hoặc sử dụng các mô lá , mô thân , mô rễ , mô nụ để nuôi cấy tạo ra những callus
(những khối mô bất định ) ,sau đó chiếu tia xạ vào những callus này .Và nguồn phóng xạ chủ yếu là tia gama , notron .
Tùy vào liều lượng và thời gian , chiếu xạ sẽ tao ra đứt gãy NST hoặc
những thay đổi về cấu trúc gen . Những mẫu sau chiếu xạ có thể được gieo
trồng trực tiếp hay mang về phòng thí nghiệm đề nhân lên và tái sinh cây .
Qua đánh giá và lai tạo , chon lọc nhiều thế hệ ngoài đồng ruộng những
dòng , giống ưu việt để nhân lên sản xuất đại trà
Hình 2.11. các loại gây đột biến:đứt đoạn, trùng
đoạn, đảo đoạn
2.4.2.Cơ sở lý thuyết
Sử dụng nguồn phóng xạ nhân tạo có chu ký bán rã khác nhau và bức xạ ra các đồng vị có bản chất và năng lượng khác nhau .Cụ thể ở đây là sử dụng nguồn chiếu xạ trong lò phản ứng (nguồn bức xạ gama va notron).
2.4.2.1.Nguồn chiếu xạ
Tia gama :
tia gama có bước sóng điện từ (
<1A) do hạt nhân nghuyên tử bị kích
thích phóng ra,tia gama thường xuất hiện trong quá trình phân rã các đồng vị
phóng xạ,hoặc trong phản ứng hạt nhân
Trong quá trình , tia gama giải phóng năng lượng 10keM _5MeV.Trong
phóng xạ gây đột biến người ta dùng tia gama đồng vị phóng xạ Cobalt 60 có
chu kì bán rã T
1/2=5.3 năm
60
Co
60Ni +
1+ 2
Notron :
tự notron không có hiệu ứng ion hóa ,chúng tác dụng với hạt nhân và
đáng bật proton ra khỏi hạt nhân : notron + hạt nhân
proton
Notron tác dụng với tế bào qua proton cũng như proton tác dụng với tế
bào.
Notron được tạo ra :
49Be
+ 24
612C+
0n
Notron được dùng trong phóng xạ gây đột biến thường là notron nhanh
(notron có vận tốc lớn và năng lượng cao khoảng vài MeV)
2.4.2.2.Tương tác của bức xạ với tế bào gây đột biến
- Đồng thời bức xạ làm thay đổi cấu trúc của tế bào, gây ra các biến đổi
vật lý, hóa học, sinh học ,hay rõ hơn là thay đổi cấu trúc ADN, làm xuất hiện
đột biến
C1.tương tác của notron với tế bào
Tuy không phải là hạt mang điện nhưng notron vẫn tương tác với
electron thông qua tương tác giữa các momen từ của chúng .
Quá trình mất năng lượng phụ thuộc vào tương tác của notron với hạt
nhân có trực tiếp.
C2.Tương tác của gamma với tế bào
Tia gamma thuộc loại bức xạ có tính thâm nhập cao ,chúng có khả năng
tương tác với hạt nhân, electron , và nguyên tử nói chung và do đó năng
lượng của chúng giảm.
Sự suy yếu của chùm tia gama tuân theo hàm mũ và phụ thuộc vào tế
bào cần chiếu xa.ï
Kết quả của quá trình chiếu xạ, hạt mang điện đập vào tế bào, chúng
mất năng lượng, chuyển động chậm dần đều, tạo ra một vệt các nguyên tử ,
phân tử bị kích thích và bị ion hóa, electron và positron của quá trính được
tạo ra linh động. Các dạng bức xạ khác nhau với năng lượng khác nhau, tốc
độ mất năng lượng khác nhau dẫn đến hiệu ứng hóa học trong cấu trúc tế bào
cũng khác nhau.
2.5.PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG VỊ ĐÁNH DẤU
Nhờ quá trình quang hợp, cây tổng hợp tinh bột từ khí CO2 và nước nhờ cĩ diệp lục và ánh sang mặt trời. Tinh bột sau đĩ được chuyển đổi thành những loại đường đơn giản hơn như glucơzơ và được vận chuyển tới những nơi tiêu thụ như ngọn, rễ, củ,
hoa, quả,…Một phần glucơzơ lại bị oxi hĩa chậm cung cấp năng lượng cho quá trình sinh trưởng của cây, một phần được dự trữ trong củ, quả. Để nghiên cứu sự vận chuyển của các chất trong cây, người ta đã làm như thế nào?
2.5.1.ỨNG DỤNG ĐỒNG VỊ PHĨNG XẠ TRONG VIỆC NGHIÊN CỨU CÁC QUÁ TRÌNH DIỄN RA TRONG CÂY
