核辐射的计量单位(核辐射的计量单位)

如果有人告诉你,我们吃的小麦品种中,有一部分是通过核辐射培育出来的,你会不会感到害怕?

(辐射诱变加常规育种培育的小麦)

在我们的认识里,核辐射属于有害物质,暴露在过量的核辐射之下会导致人类患癌概率大幅度提升,比如:切尔诺贝利核电站泄露事故发生之后,当地的胎儿夭折率非常高,而且有许多畸形婴儿的出现。

既然核辐射对人类有害,那为什么科学家还要用核辐射培育新的小麦品种呢?我们吃这些小麦时,会有患癌风险吗?

辐射

人类把辐射分为两种,一种是非电离辐射,一种是电离辐射。其中非电离辐射对人体几乎没有什么影响,而且非电离辐射在生活中随处可见,比如:手机,微波炉,我们见到的可见光等。

电离辐射对人体有害,其中越是高频的电离辐射对人体的危害越大,比如:伽马射线。 多说一句,紫外线介于电离辐射和非电离辐射之间。

但是电离辐射也不完全都是坏处,人类已经将电离辐射应用在了医疗上,比如:X光是最为常见的电离辐射之一。

核能也属于电离辐射,而电离辐射可以使得人体内的分子结构遭到破坏,如果破坏染色体上的碱基对,而该碱基对又位于重要的基因之上,则会导致基因突变,基因突变是没有方向的,但是大多数基因突变都是有害的,所以受到过量的电离辐射容易引起癌症等不良症状。

正因为如此,所以国际上才会有一个专门研究电离辐射的机构:国际放射防护委员会,简称:ICRP。

ICRP发布过一个核辐射安全剂量标准:单次电离辐射的剂量不能高于100毫西弗,其中毫西弗是计量单位,如果单次照射剂量超过100毫西弗,将会导致患癌概率提升4.8%。以最常见的X光来看,单次照射胸部CT为8毫西弗,低于100毫西弗,因此才比较安全。

然而,科学家在使用核能培育小麦新品种时,如果小麦单次接受的电离辐射剂量高于100毫西弗,既然如此,那使用这种方式培育出的小麦品种能被人类食用吗?

核辐射育种

其实我们都误会核辐射育种了,核辐射育种培育出的新品种小麦对人体其实并没有什么伤害,反而能够增加小麦产量。我们简单了解一下小麦育种的原理就知道了。

我们知道,培育新小麦其实就是选择小麦新的基因变异,然而我们知道,在自然界中基因变异的速度是非常缓慢的。以小米为例,小米的野生品种就是我们常见的狗尾巴草,古代农民将狗尾巴草种在地里,然后一代代地选择高产基因变异的狗尾巴草,经过几千年的人工选择之后,狗尾巴草才变成了小米。

只是在自然环境中,基因变异的速度非常慢,这是因为无论是小麦还是小米,都是以DNA作为遗传物质,而DNA有双链,可以起到相互纠错的作用,以至于小麦每次自我复制时,只有极个别的基因会变异,但由于基因变异是没有方向的,所以想要挑选出高产的基因变异非常困难,需要花费更久的时间。

如果小麦能够在短时间内发生较多的基因变异,将会大大提高科学家们的育种速度,在这种情况下,科学家们想到了使用电离辐射来增加小麦的基因变异速度。

比如:将小麦种子送到太空,太空中有许多高能粒子,这些高能粒子无法穿透地磁线以及臭氧层,所以很难引起我们的基因变异。但是太空中没了地磁线以及臭氧层的保护,小麦种子可以接受到超量的高能粒子,以至于它们的基因发生变化。

核辐射育种原理也是如此,核辐射能量较大,能够破坏小麦细胞核内的基因,使其发生基因变异。只是基因变异是没有方向的,比如:有的小麦会出现没有叶片,有的小麦易折断,有的小麦个头较矮,有的小麦产量较高。但是科学家们会通过人工定向选择,将优秀的基因变异个体挑选出来。

比如:抗白粉病的基因变异,白粉病会严重影响小麦产量,使小麦减产10%-20%。当科学家们发现一株抗白粉病的基因变异个体时,可以将它们与高产小麦品种杂交,培育出一种新的小麦品种。

利用核能,我国培育了大量的新品种小麦,每年为我国增产粮食35-40亿公斤。

有些人会担心核辐射培育出的新品种小麦会不会导致人类患癌,其实并不用担心,原因是核辐射只会改变小麦的基因,不会让小麦携带核辐射。而且一些对人体不利的基因变异将会被育种师淘汰,只留下高产、营养丰富等具有优良性状的基因变异。

当然,核辐射不仅仅应用于培育小麦,也有大米和其他农作物。

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