Badanie wpływu niskich dawek promieniowania na wzrost rzeżuchy ogrodowej (paprzyca siewna, lepidium sativum) mgr inż.. Krzysztof Wojciech Fornalski Dział Szkolenia i Doradztwa Instytut Problemów w Jądrowych, J Świerk krzysztof.fornalski@.fornalski@gmail.com
Rozdziały eksperymentu Wzrost rzeżuchy w polu promieniowania gamma: W świetle naturalnym W ciemni Wzrost z nasion uprzednio napromienionych promieniami gamma Wzrost z nasion uprzednio napromienionych promieniami beta Krzysztof W. Fornalski 2
Wzrost rzeżuchy w polu promieniowania gamma (DSiD)
Wzrost w polu promieniowania γ Źródło: iryd-192 (1,4 Ci) w defektoskopie Czas wzrostu: 11 dni Wysiew na wilgotnej wacie Krzysztof W. Fornalski 4
Krzysztof W. Fornalski 5
Krzysztof W. Fornalski 6
Dane techniczne Eksperyment w 2 turach: I tura w świetle dziennym II tura w ciemności (większa czułość roślin) Dozymetria bazowano głównie na filmach dozymetrycznych; wspomaganie: EKO-P, EKO-C, DP-66M, DP-5b 5b, RK-67 Maksymalna dawka: 2,3 Gy (II tura) RG (relative( growth), czyli wzrost relatywny: stosunek wzrostu badanej rośliny do wzrostu grupy kontrolnej Brak oszacowania niepewności dawek Krzysztof W. Fornalski 7
4 3,5 3,504 3 3,066 2,5 mgy/h 2 2,142 1,5 1,2264 1,1628 1 0,5 0 0,876 0,644 0,63648 0,6132 0,5256 0,469 0,407 0,39168 0,324 0,309 0,32412 0,234 0,235 0,25704 0,29784 0,22776 0,167 0,173808 0,15768 0,0876 0,093024 0,12264 0,12852 0,14892 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 numer punktu pomiarowego Krzysztof W. Fornalski 8 DP-66M EKO-C EKO-P RK-67 DP-5b
I tura eksperymentu - wyniki po 7 dniach 1,40 1,20 Relative Growth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 200 400 600 800 1 000 1 200 cumulative dose [mgy] 1,40 1,20 Relative Growth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 9
I tura eksperymentu - wyniki po 11 dniach 1,40 1,20 Relative Growth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 cumulative dose [mgy] 1,40 1,20 Relative Growth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Krzysztof cumulative W. Fornalski dose [mgy] 10
II tura eksperymentu - wyniki po 7 dniach 1,40 1,20 Relative Gro wth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 cumulative dose [mgy] 1,40 1,20 Relative Gro wth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Krzysztof cumulative W. Fornalski dose [mgy] 11
II tura eksperymentu - wyniki po 11 dniach 1,40 1,20 Relative Growth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 cumulative dose [mgy] 1,40 1,20 Relative Growth 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 12
Wzrost rzeżuchy z nasion uprzednio poddanych działaniu promieniowania gamma (IBB PAN)
Napromieniowane nasiona To samo źródło: iryd-192 (1,4 Ci) Nasiona napromieniowywano przez obie tury trwania pierwszego eksperymentu Dawka maksymalna 3,8 Gy Nasiona wysiano w warunkach laboratoryjnych (w tzw. fitotronach) stała temperatura i wilgotność; II tury: światło (sztuczne, non-stop), ciemnia Zamiast waty wermikulit (łatwość wyjmowania roślin) Siła kiełkowania wstępne badania Krzysztof W. Fornalski 14
Siła kiełkowania Czyli procent wyrośniętych nasion po 1 i 2 dobach Hodowla na szalkach pod przykryciem, na mokrej bibule, w ciągłym naświetleniu Dawka po 1 dobie po 2 dobie KONTROLA 96% 97% 15 m Gy 96% 97% 114 m Gy 93% 96% 576 m Gy 93% 93% 3778 m Gy 94% 94% Krzysztof W. Fornalski 15
Krzysztof W. Fornalski 16
Względny brak zazielenienia kiełków po 2 dobie 2,5 Wzglę dny brak zazie le nie nia 2 1,5 1 0,5 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 c umulative dos e [mgy] Krzysztof W. Fornalski 17
Względna długość kiełków po 2 dobie 1,4 1,2 Relative Gro wth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 18
Wzrost roślin w wermikulicie Dwa oddzielne wysiewy: Fitotron ze światłem ciągłym Fitotron z całkowitą ciemnią Wyniki zebrano po 7 dobach wzrostu Typy wyników: Procent wyrośniętych roślin Długość łodygi rośliny Długość korzenia rośliny Krzysztof W. Fornalski 19
Krzysztof W. Fornalski 20
ŚWIATŁO procent wyrośniętych roślin Relatywny wzkaźnik iloś ci wyroś niętych roś lin 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Daw ka % w yrośnię tych KONTROLA 71 15 71 114 76 576 79 3778 83 Krzysztof W. Fornalski 21
ŚWIATŁO długość łodygi 1,4 1,2 Relative Growth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 22
ŚWIATŁO długość korzenia 1,4 1,2 Relative Growth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 23
CIEMNIA procent wyrośniętych roślin Relatywny wzkaźnik iloś ci wyroś niętych roś lin 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Grupa kontrolna rosła na niższym poziomie wermikulitu (bliżej wody) Dawka % wyrośnię tych KONTROLA 70 15 30 114 39 576 51 3778 54 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 24
CIEMNIA długość łodygi 1,4 1,2 Relative Growth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 25
CIEMNIA długość korzenia 1,4 1,2 Relative Growth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 26
Dodatkowy wysiew W świetle dziennym Podkład: wata nasączona wodą Pomiary wysokości roślin po 7 i 11 dobie Krzysztof W. Fornalski 27
Wzrost względny po 7 dobach 1,4 1,2 Relative Growth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 28
Wzrost względny po 11 dobach 1,4 1,2 Relative Growth 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumula tive dose [mgy] Krzysztof W. Fornalski 29
Wzrost rzeżuchy z nasion uprzednio poddanych działaniu promieniowania beta
Nasiona napromienione β Źródło: Sr-90 o niskiej aktywności Napromienione niewielkie grupy nasion Wysiew na wacie, w świetle naturalnym Dawki szacowane na podstawie EKO-C RG (relative( growth), czyli wzrost relatywny: stosunek wzrostu badanej rośliny do wzrostu grupy kontrolnej Krzysztof W. Fornalski 31
Po 7 dobach Relative Growth 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 cumulative dose of seeds (before growth) [mgy] Krzysztof W. Fornalski 32
Po 12 dobach Relative Growth 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Krzysztof W. cumulative Fornalski dose of seeds (before growth) 33 [mgy]
Po 12 dobach do 200 mgy Relative Growth 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 cumulative dose of seeds (before growth) [mgy] Krzysztof W. Fornalski 34
PODSUMOWANIE
Dawki promieniowania Maksymalna dawka kumulacyjna dla roślin rosnących w polu promieniowania gamma: 2,3 Gy (moc dawki 8,7 mgy/h) Maksymalna dawka kumulacyjna dla naświetlonych nasion promieniowaniem gamma: 3,8 Gy Maksymalna dawka kumulacyjna dla naświetlonych nasion prom. beta: 0,4 Gy Krzysztof W. Fornalski 36
Wyniki ogólne W obszarze rejestrowanych dawek: Brak zależności między otrzymaną dawką w czasie wzrostu a wysokością rośliny, niezależnie od podłoża, zaciemnienia czy dnia pomiaru Brak zależności między otrzymaną dawką na suche nasiono a wysokością rośliny, niezależnie od typu promieniowania, podłoża, zaciemnienia czy dnia pomiaru Krzysztof W. Fornalski 37
Jedyny wynik znaczący statystycznie W przypadku wysiewu nasion uprzednio napromienionych (γ)( ) obserwuje się spadek ilości w pełni zazielenionych kiełków (po 2 dobie). Zazielenienie nie wpływa na długość kiełków 2,5 Wzglę dny brak zazie le nie nia 2 1,5 1 0,5 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 Krzysztof c umulative W. dos Fornalski e [mgy] 38
Wybrane wyniki nieznaczące statystycznie Wzrost (wraz z dawką) ilości wyrośniętych roślin z uprzednio napromienionych nasion Wynik dla podłoża wermikulitowego,, w naświetleniu oraz ciemni* Relatywny wzkaźnik iloś ci wyroś niętych roś lin 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 Krzysztof cumulative W. Fornalski dose [mgy] 39
Wybrane wyniki nieznaczące statystycznie Obserwowalne wzrosty wysokości ponad grupę kontrolną w obszarze niskich dawek: wzrost roślin w polu prom., w ciemni, na wacie, wynik po 11 dniach Wzrost roślin uprzednio naprom.. beta, światło dzienne, na wacie, wynik po 12 dniach Relative Growth Relative Gro wth 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 cumulative dose [mgy] 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Krzysztof W. Fornalski 40 cumulative dose of seeds (before growth) [mgy]
Wybrane wyniki nieznaczące statystycznie Zmniejszenie się długości roślin i korzeni z uprzednio napromieniowanych nasion (γ),( rosnących w wermikulicie: Światło długość roślin Światło długość korzeni Ciemnia długość roślin Ciemnia długość korzeni Wyniki te nie potwierdziły się w świetle widzialnym, na podłożu z waty, zarówno dla prom. gamma jak i beta Relative Growth Relative Growth Relative Growth Relative Growth 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 cumulative dose [mgy] 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 Krzysztof W. Fornalski 41 cumulative dose [mgy]
Ewentualne plany na przyszłość Oszacowanie niepewności dawek Ponowny wysiew na wermikulicie w naświetlonym fitotronie przy większej populacji roślin Powtórka wyników nieznaczących statystycznie Już nigdy nie brać w ręce rzeżuchy!!! Krzysztof W. Fornalski 42
Dziękuję za uwagę! Dziękuję też za wszelką pomoc oraz cierpliwość następującym osobom: -Prof. L. Dobrzyński -Mgr T. Turowski -Mgr inż. J. Wojnarowicz -Mgr inż. Ł. Adamowski