محافظت گیاهان در برابر تشعشعات خاک‌های آلوده
حادثه آسیب نیروگاه اتمی «فوکوشیما» در سال 2011 میلادی و نشت مواد رادیواکتیو از آن، آثار زیست محیطی گسترده‌ای به جای گذاشت. نشت مواد رادیواکتیو همچنین بسیاری از محصولات کشاورزی و آبزی منطقه را آلوده کرد.
تقریبا چهار سال بعد از حادثه نیروگاه هسته‌ای فوکوشیما در ژاپن زمین‌های کشاورزی با سطح بالایی از آلودگی به وسیله رادیوسزیم 134و 137 در برخی مناطق ژاپن مواجه شدند که باعث پایین آمدن چرخه تجزیه در این خاک‌ها شد. در مقاله منتشرشده از یک گروه علمی تحت عنوان «ریکن» که وابسته به مرکز علوم منابع پایدار ژاپن و تحت سرپرستی ریونگ شینگ است، یک ترکیب شیمیایی معرفی شده است که مانع جذب سزیم توسط گیاهان می‌شود و به این طریق گیاهان و انسان‌ها را در مقابل اثرات مضر این آلودگی‌محافظت می‌کند. اگرچه سزیم هیچ فعالیت موثری در گیاه ندارد، ولی در خاک‌های آلوده به واسطه حلالیت در آب و شباهت بسیار زیاد به پتاسیم که یکی از مواد حیاتی مغذی برای گیاه است به آسانی توسط گیاه جذب می‌شود و پس از جذب با پتاسیم موجود در سلول‌های گیاهی رقابت می‌کند و باعث اختلال در فرآیندهای فیزیولوژیکی و تاخیر در رشد گیاه می‌شود. به همین دلیل این گروه تحقیقاتی تمام تلاششان را برای پیدا کردن راهی برای ممانعت از جذب سزیم توسط گیاه متمرکز کردند.
ابتدا آنها نهال‌هایی از گیاه آرابیدوپیس تالیانا را انتخاب و 10000 ترکیب شیمیایی را بر روی آنها تست کردند تا امکان حذف اثرات مضر سزیم را بررسی کنند. اثرات هر یک از این ترکیبات با یک مقیاس اندازه‌گیری تعیین شد و بعد از چند تکرار، آنها 5 ترکیب را که گیاه را در مقابل سزیم بسیار مقاوم می‌کرد انتخاب کردند.
سپس آنها به دقت اثرات این 5 ترکیب را ( چرخه (Cs Tolen A-E مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند زمانی که گیاه آراپیدوپیس در محلول سزیم ترکیب شده با CSTAE رشد می‌کند مقدار قابل توجهی از سزیم به صورت محلول باقی می‌ماند و مقدار خیلی کمی در گیاه یافت می‌شود، علاوه برآن غلظت CSTAE مورد استفاده در این تحقیق مانع جذب پتاسیم مورد نیاز برای رشد گیاه نمی‌شود. مطالعات بیشتر نشان داد که CSTAE مانع ورود سزیم به داخل ریشه گیاه شد در حالی که تنها انتظار می‌رفت نهایتا باعث تخلیه سزیم جذب شده از سلول‌های گیاهی شود. مطلب قابل توجه این است که استفاده از CSTAE به طور معنی‌داری مقدار جذب سدیم در گیاهان پرورش یافته در خاک‌های آلوده به سزیم را کاهش می‌دهد و باعث رشد مناسب گیاه می‌شود.
زمانیکه ژاپنی‌ها وارد چهارمین سال بعد از وقوع حادثه سال 2011 می‌شدند نویسنده‌ای به نام «اری آدامز» با بیان این مطلب که «ما با استفاده از ترکیبات شیمیایی می‌توانیم از آلوده شدن محصولات کشاورزی جلوگیری کنیم» تکنیکی به نام «فیتواستبیلایزیشن» را معرفی کرد. آدامز با بیان این مطلب که بر خلاف روش‌های دیگر از قبیل اصلاحات ژنتیکی، استفاده از مواد شیمیایی یک ابزار بسیار قدرتمند است که می‌تواند پاسخ گیاهان را صرف نظر از گونه آنها به محیط بدهد، باعث شد تا واحد پژوهشی شینگ به منظور پیدا کردن راه حلی مناسب برای مشکلات کشاورزی در محیط‌های مختلف با استفاده از مطالعه مکانیسم جذب مواد غذایی داوطلب شود. یافته‌های این واحد نه تنها به رشد گیاهان کمک کرد بلکه با کاهش جذب مقدار مواد سمی رادیوسزیم توسط گیاهان، ایمنی محصولات کشاورزی پرورش یافته در خاک‌های آلوده را افزایش داد. در شرایطی که پاکسازی زمین‌های کشاورزی آلوده یک امر بسیار پر زحمت و پرهزینه‌ای به نظر می‌رسید اما وجود CSTAE به عنوان یک ترکیب موثر و نجات‌دهنده در این میان مطرح شد.
رادیوسزیم
وقتی که هسته اورانیم -۲۳۵ یک نوترون جذب کند، به صورت یک هسته ناپایدار در می‌آید، که بی درنگ به دو اتم کوچک‌تر شکسته می‌شود (پاره‌های شکافت). این فرآیند همچنین با تولید دو یا سه نوترون و مقداری انرژی همراه است. نوترون‌های آزاد شده قادرند که هسته اورانیم -۲۳۵ دیگری را بمباران کرده و شکافت‌های متعددی را بوجود آورند. این شکافت منجر به واکنش هسته‌ای زنجیره‌ای خودنگهدار می‌شود. خیلی از رادیو ایزوتوپ‌ها یا رادیو نوکلوییدهای مفید نظیر ید-۱۳۱، مولیبدن-۹۹، زنون-۱۳۳ و سزیم-۱۳۷ در بیشتر واکنش‌های شکافت اورانیم-۲۳۵ حاصل می‌شوند.
No tags for this post.
متن جالبی بود. لطفا نام مولف و مترجم را هم بگذارید. ممنون