低剂量γ辐射对青海弧菌Q67的毒性研究

分别采用生物辐照仪和模拟铀矿室作为γ辐照源,研究了低剂量和超低剂量γ照射对青海弧菌Q67发光强度和光密度(OD₆₀₀)的影响。实验结果表明,青海弧菌Q67在5.5 cGy/min照射剂量率、不同累积照射剂量γ射线照射下,在一定累积照射剂量范围内,发光强度的抑制率无显著差异,当累积照射剂量超过该范围的累积照射剂量的阈值后,发光强度抑制率与累积照射剂量呈正相关。青海弧菌Q67在320 mGy累积照射剂量,5.5、14和51 cGy/min 3个不同照射剂量率γ射线照射下,发光强度在低照射剂量率、长时间的γ射线照射条件下抑制率更大。青海弧菌Q67在长时间超低γ射线照射剂量率的条件下,菌液的OD₆₀₀值的抑制率在24 h达到最大值,此后逐渐降低,其中30和120 μGy/h两组剂量率照射下,青海弧菌Q67菌体数呈现低剂量兴奋效应。通过测定低剂量和超低剂量γ射线照射对青海弧菌Q67的发光强度和菌液OD₆₀₀值的抑制率,可反映一定剂量范围内的γ射线照射对青海孤菌Q67的综合毒性作用。青海孤菌Q67对γ射线具有较好的敏感性,可用作低剂量γ射线毒性评价的生物材料。     

180 nm CMOS微处理器辐照损伤剂量的实验研究

以180 nm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)工艺制造的STM32微处理器为实验对象,设计了由被测最小系统电路、剂量计、通讯电路和上位机组成的总剂量效应实验条件。利用60Co源分别在63.3 Gy(Si)·h~(-1)和101.2 Gy(Si)·h~(-1)剂量率下,对14个实验样品进行了在线辐照,通过数据校验实时判断受照样品的功能运行状态;在227.2～855.0 Gy(Si)累积剂量范围内,对75个实验样品进行了离线辐照,对比样品受照前后的功能运行状态。实验结果表明:片内FLASH存储器是STM32微处理器中最先损伤的硬件单元;受照前后,STM32微处理器各引脚的对地阻抗以及片内模拟数字转换器输出值基本无变化,功耗电流略有增加。63.3 Gy(Si)·h~(-1)和101.2 Gy(Si)·h~(-1)在线照射条件下辐照损伤剂量分别为(235.4±16.4)Gy(Si)和(197.4±13.0)Gy(Si);离线照射条件下的辐照损伤剂量介于391.5～497.6 Gy(Si)之间。     

双极运算放大器LM158电离总剂量与重离子协同辐射效应研究

为研究双极运算放大器电离总剂量与单粒子瞬态的协同效应,选取双极运算放大器LM158分别在高剂量率0.1 Gy·s?1(Si)和低剂量率1×10?4 Gy·s?1(Si)条件下进行60Coγ射线辐照试验,累积电离总剂量至1000 Gy(Si)后,再进行重离子类型为钽(Ta)离子的协同辐照试验.试验结果表明:电离总剂量会导...     

γ辐照装置屏蔽方案评价

依据《γ辐照装置的辐射防护与安全规范》,针对典型γ辐照装置升源状态不同辐射照射途经进行计算分析，以验证屏蔽设计的可靠性；对不同照射途经的辐射剂量率进行比较，提出优化屏蔽计算及设计建议。结果表明：(1)该γ辐照装置屏蔽设计方案满足辐射屏蔽要求；(2)屏蔽计算过程中，屏蔽体外天空反散射剂量率贡献大于直射辐射剂量率，迷道入口散射辐射剂量率贡献大于直射辐射剂量率；(3)考虑γ辐照装置工作负荷较大，并遵循辐射防护最优化原则：在屏蔽设计过程中应考虑一次散射照射剂量率贡献，必要时进行局部加厚处理，对于迷道散射设计次数应在5次以上，楼顶区域不建议布置长期人员居留场所。     

双包层紫外光纤伽马辐照效应实验研究

双包层大芯径紫外石英光纤具有高的传输效率和耐辐照性,在核辐射场信号传输与测量中有良好的应用前景。但在核辐射场中,光纤受辐照会产生发光和诱导损耗,影响测量精度和准确度。为此,建立了光纤辐照损耗和发光光谱测量系统及方法,对芯径为0.2、0.4和0.6mm石英光纤在辐照剂量率为0.053 6Gy/s的稳态60 Co伽马射线源上进行了测量。实验结果表明:芯径越大,光纤辐照产生的附加损耗越小;辐照附加损耗并非与总剂量呈正比,随着辐照时间和总剂量的增加,损耗值增量逐渐减小;发光和损耗与光的波长有关,短波区光纤发光强度和损耗较长波区大;实验测量得到了0.6mm光纤在300~600nm的发光光谱,发光强度约为10~(-13)W·s/(Gy·m);相同时间内,不同波长辐照恢复效果不同,长波长损耗小,较快恢复到辐照前光纤传输效率,而短波长损耗大,恢复较慢。     

辐照剂量率对明胶自由基和性能的影响

为探讨剂量率对明胶分子辐照分解的影响机理,采用电子自旋共振(ESR)、凝胶渗透色谱(GPC)等检测技术分析明胶经剂量率为60、480Gy/min 60 Co以及剂量率为12 000Gy/min加速器辐照0~32kGy剂量后,自由基特征、明胶性能与剂量率的关系。结果表明,未辐照明胶ESR信号微弱,三种辐照方式处理后的明胶均呈现相似的ESR双峰特征;相同吸收剂量下,明胶自由基信号强度由大到小依次为60Gy/min 60 Co辐照明胶、480Gy/min 60 Co辐照明胶和12 000Gy/min加速器辐照明胶;60 Co辐照后自由基信号强度(y)与剂量(x)的线性关系为y=26.983x2+1 641.8x-205.69;辐照明胶特性黏度、平均相对分子质量、凝胶强度和断裂伸长率由高到低依次为480Gy/min 60 Co辐照明胶、12 000Gy/min加速器辐照明胶和60Gy/min 60 Co辐照明胶。可见,高剂量率辐照可能减少明胶中有效长寿命自由基的含量,从而抑制明胶辐照灭菌中性能的劣变。     

犬血淋巴细胞小剂量γ射线辐照体外致死效应

犬外周血淋巴细胞体外经不同低剂量率~(60)Coγ射线小剂量(0.5、0.25、0.05、0.01和0.005Gy)辐照后,用台盼蓝拒染法观察其辐射损伤致死效应,从照后0.4和8h所检测的结果表明:小剂量γ射线淋巴细胞辐射损伤的程度与照射剂量间有一定依存关系,但早期表现不明显,随照后时间推移,逐渐出现类同大剂量照射的线性正相关规律;而它同低剂量率之间是从照后早期开始就明显有规律地表现负相关的关系。     

基于表面等离激元共振技术的辐射生物剂量计初探

研究小鼠经过不同剂量Co-60γ-射线全身辐照后血清内缝隙连接蛋白Connexin43(CX43)的含量变化,探究其作为生物剂量计的可行性。利用表面等离激元共振(SPR)生物传感器探测小鼠血清内CX43的含量,并采用Western Blot方法对该蛋白进行定性和检验。SPR结果显示,CX43对辐射敏感,0.6 Gy的辐照即可引起小鼠血清内CX43蛋白含量的明显增加。1.2 Gy剂量照射后小鼠血清内的CX43蛋白含量随时间呈先升高后降低的趋势,在3 h左右达到最高峰。此时0-2.4 Gy区间内CX43含量与剂量成线性相关。继续增加剂量后CX43含量反而开始下降。Western Blot结果显示,1.2 Gy照射组净光密度强于0.6 Gy照射组,并且二者的净光密度均明显强于对照组,与SPR结果一致。实验结果表明,基于SPR技术的Connexin43蛋白检测方法有望成为一种新的生物剂量计。     

低剂量率γ射线杀伤肿瘤细胞机制的实验研究

用60Co源以1Gy/min剂量率照射Hela细胞,剂量分别为1、2、5、10、15Gy.用AnnexinV和PI双染法观察凋亡细胞形态;DNA梯形条带证实凋亡存在;克隆形成分析细胞增殖能力.结果显示:(1)Hela细胞凋亡率随照射剂量和时间的增加呈上升趋势,照射后168h组各剂量点凋亡率高于其他各时间组.2Gy以下时凋亡率改变不大,达5Gy时凋亡率显著增加,且达峰值(72.57±2.04)%(P＜0.001).(2)早期凋亡细胞,PS外翻,胞膜呈绿色荧光圈.凋亡晚期出现Annexin V-FITC及PI染色均阳性的外绿内红的细胞图像.坏死细胞则为红色.(3)凋亡细胞碎片呈"梯状"条带.(4)1Gy/min的剂量率照射,剂量为2-15Gy,克隆形成率由(58.95±0.36)%降至(1.67±0.35)%(P＜0.001).表明低剂量率γ射线照射可诱导Hela细胞凋亡,其凋亡率与照射剂量相关,在5Gy时凋亡率最高.     

氚水诱发中国仓鼠肺细胞恶性转化研究

本实验使用低浓度氚水(9.25×10~(?)-3.7×10~6Bq/mL)诱发中国仓鼠肺(CHL-1)细胞恶性转化,实验中作了不同时间的照射(24、48、72、96h),累积吸收剂量为0.055—0.88Gy。实验结果表明,氚水在此剂量范围引起该细胞的恶性转化率为3.28%—13.0%。实验中平行使用~(137)Csγ射线照射诱发该细胞恶性转化,剂量率为0.359Gy/d,照射时间与氚水组相同,累积吸收剂量为0.359—1.44Gy。γ射线在此剂量范围引起该细胞的恶性转化率为2.59%—13.4%。上述结果说明,两者的转化率与剂量相关。根据上述两种射线诱发 CHL-1细胞恶性转化率,求出氚水相对于γ射线的相对生物效应(RBE)为1.6。实验中同时作了形态学观察和细胞移植于动物的实验,实验结果都证明了转化了的细胞具有恶性细胞的形态和行为。     

低剂量率中子-伽玛射线混合照射对大鼠肝细胞CYP7A1基因mRNA表达的影响

将60只大鼠随机分成4组,即照射14 d的混合照射组20只、14 d的空白对照组10只、照射31 d的混合照射组20只、31 d的空白对照组10只。照射组每天用低剂量率60Coγ-射线(0.0167 Gy·h-1)照射2 h和252Cf中子(0.028 mGy·h-1)照射20 h,在照射14 d、31 d后,各处死20只受照大鼠及10只对照大鼠,提取肝脏总RNA,用实时荧光定量PCR技术检测肝脏中CYP7A1基因及参与调控该基因表达的核受体—PPARα(Peroxisome proliferator activated receptorα)、FXR(Farnesoid X receptor)、PXR(Pregnane X receptor)、HNF4α(Hepatocyte nuclear factor 4α)和LXRα(Liver X receptorα)的转录水平。结果表明:混合照射14 d后,大鼠肝细胞CYP7A1基因mRNA表达显著下调至空白对照组的44%(p0.01),PXR基因mRNA表达上调至空白对照组的1.69倍,PPARα、FXR、HNF4α及LXRα基因mRNA表达无明显变化;混合照射31 d后,大鼠肝细胞CYP7A1基因mRNA表达显著下调至空白对照组的22%(p0.01),PXR基因mRNA表达显著上调至空白对照组的2.34倍(p0.01),PPARα、FXR、HNF4α及LXRα基因mRNA表达无明显变化。一定时期内,低剂量率中子-γ射线混合照射导致大鼠肝细胞CYP7A1基因的表达随着受照剂量的增加而显著下降,其机制可能是混合照射上调了PXR基因的表达,而PXR对CYP7A1基因表达起抑制作用。     

~(60)Coγ射线单次和分次照射对兔外周血T淋巴细胞DNA合成影响的动态观察

本文报道长耳白兔受单次与分次~(60)Coγ线不同剂量照射后一个月外周血 T 淋巴细胞 DNA 的合成能力。结果表明,单次照射各剂量组均在照后第1天 DNA 合成受抑最严重,照后第3天各组开始恢复,第7天各组都恢复到照前水平。当剂量率、累积剂量均相同,仅分次照射的次数不同时,0.05Gy/d 组受抑恢复比0.10Gy/d 组慢。     

基于三晶体耦合γ射线方向探测器的放射源定位

为了快速定位并寻回丢失的放射源,设计了一种由NaI、CsI、锗酸铋(Bi4Ge3O12,BGO)三种晶体与铅耦合组成的γ射线方向探测器,并采用基于蒙特卡罗方法的通用软件包MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)研究了铅晶比例、射线能量、剂量率等因素对探测器角度分辨率的影响。结果表明,对于137Cs源,在空气吸收剂量率≥0.331μGy·h~(-1)处,定位角度偏差≤0.99°;对于60Co源,在空气吸收剂量率0.586μGy·h~(-1)处,测量的平均角度偏差为0.46°;对于水平距离7 m、高度4 m的3.7×107Bq 137Cs源,相对定位偏差约为5%。     

急性、分次及慢性γ线照射诱发猕猴生物效应的比较研究

本文就高剂量率急性一次(223mGy/min)、分次累积(223mGy/min,每周照射一次,0.25Gy/次)及低剂量率慢性连续(每周照射5天,50mGy/d)γ射线照射时,在0—2Gy 累积剂量范围内,对猕猴造血、免疫及细胞遗传学方面某些生物效应进行了比较研究。不同方式照射时机体损伤程度和特性不一,急性照射组各类效应均比其它受照组明显;而分次和慢性照射组的剂量-效应规律则比较相似。在低剂量率慢性照射情况下,PHA 激活淋巴细胞微核、淋巴细胞染色体无着丝点断片及总断裂数在累积剂量为0.25Gy 时就出现了明显增高(p<0.05),且与受照剂量呈线性正相关。它们的剂量-效应曲线尾部(在1—2Gy 区)均呈现有“坪”的现象。停照后一年中动态观察的结果表明,各照射组动物受照时所诱发的效应,绝大多数是可恢复的。急性组恢复至正常所需时间较其它组长,其中免疫和造血机能的恢复呈显著波动性,而细胞遗传学效应随停照后时间的延长逐步恢复。     

掺锗石英光纤的稳态和瞬态γ辐射效应研究

开展了掺锗石英光纤在1.0×10~(-4)~0.5Gy(Si)/s剂量率下的稳态γ辐照实验和10~6~10~9 Gy(Si)/s剂量率下的瞬态γ辐照实验。结果表明:光纤辐射感生损耗与辐照总剂量呈饱和指数关系,与色心浓度微分方程推导出的结论相一致。在辐照总剂量相同的情况下,光纤辐射感生损耗随辐照剂量率的增大而增大。辐照期间有光注入较无光注入时的光纤辐射感生损耗低,证实了光褪色效应的存在。对实验用650、850和1 310nm 3个波长,光纤辐射感生损耗随波长的增大而减小。与光纤稳态辐射感生损耗相比,光纤瞬态辐射感生损耗要大得多;光纤瞬态辐射感生损耗峰值与脉冲总剂量呈线性关系,这与饱和指数关系在低剂量下的泰勒展开近似一致。     

γ吸收剂量率在线探测用硅光电池的电学性能研究

建立了一种γ吸收剂量率实时在线测量系统,研究了半导体硅光电池BBZSGD-4辐射光生电流和γ吸收剂量率之间的关系,并对其耐辐照性能进行了研究。60 Coγ辐照实验表明:半导体硅光电池BBZSGD-4对60 Co的γ射线有较好的响应,其辐射光生电流与吸收剂量率的关系呈线性规律。当吸收剂量率为94.54Gy/min时,辐射光生电流可达1.26μA。在吸收剂量率为50Gy/min时,辐射光生电流随总吸收剂量的增加呈指数下降,总吸收剂量为5 445.8Gy时,其辐射光生电流衰减1%。半导体硅光电池BBZSGD-4具有作为实时在线低吸收剂量率探测器的潜力。     

大鼠尿液中γ辐射损伤特征代谢物

目的：探讨γ辐射对大鼠尿液代谢物的影响,初步筛选与γ辐射损伤密切相关的特征尿代谢物。方法采用核磁共振技术对60 Coγ射线单次照射（剂量率0．7 Gy/min ,剂量6．0 Gy ）后不同时间点（照射前1天及照射后第1、2、3、4、8、18、30、45天）和分次照射后不同累积剂量点（剂量率18 mGy/min ,累积剂量分别为0、0．2、0．4、0．6、0．8、1．0 Gy ）大鼠尿液的代谢成分进行检测。主成分分析法（PCA ）和偏最小二乘法（PLS-DA ）分析检测数据。筛选单次照射和分次照射所致辐射损伤的共同特征代谢物。结果单次照射后,大鼠尿牛磺酸、脯氨酸相对含量在照后第1～45天持续偏高;分次照射后,尿牛磺酸、脯氨酸相对含量均有随剂量增加而增加的趋势。结论γ辐射可导致大鼠长期代谢紊乱。尿牛磺酸、脯氨酸相对含量与照射剂量有相关性,可作为γ辐射损伤的特征代谢物。     

电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期进程的影响

实验测定了人肝癌细胞系SMMC-7721和hepG2、人卵巢癌细胞系HO-8910和人宫颈癌细胞系Hela受γ射线辐照后的细胞周期阻滞情况,分析了肿瘤细胞DNA损伤后的细胞周期延迟规律和检查点激活的差异。采用^60Coγ射线,剂量率0．30Gy／min,照射剂量3Gy。在照后不同时间收集细胞,用美国贝克曼库尔特公司的流式细胞仪(Coulter Epics XL^TM)测定细胞周期。实验结果如下：     

偏置条件对NPN型锗硅异质结双极晶体管电离辐射效应的影响

本文研究了不同偏置条件下国产商用NPN型锗硅异质结双极晶体管(Silicon germanium hetero-junction bipolar transistors,SiGe HBTs)在60Coγ辐射环境中电离辐照响应特性和变化规律。实验结果表明,在0.8 Gy(Si)·s-1剂量率辐照下,总累积剂量达到1.1×104 Gy(Si)时,发射结反向偏置条件下60Coγ射线辐照对SiGe HBTs造成的损伤最大,零偏次之,正偏损伤最小;经过一定时间的退火后,零偏恢复程度最小,而正偏和反偏时的恢复趋势以及程度相同。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数随累积总剂量以及退火时间的变化关系,讨论了引起电参数失效的潜在机理。     

γ射线致小鼠血液β-肌动蛋白、凝血和炎性因子改变的观察

通过观察γ射线诱导的小鼠血液β-肌动蛋白(β-actin)、凝血因子和IL-8表达改变的时相关联性,了解β-actin在急性放射损伤中的作用。BALB/C小鼠经60Coγ射线6Gy剂量照射(剂量率0.81Gy/min),收集照后立即及照后第1、2、3、4、7和14d小鼠外周血及脾脏。磁珠分离酶联免疫法检测外周血β-actin含量;STAGO血液凝集仪检测凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血酶时间(APTT)和血浆纤维蛋白原(FIB)三项凝血指标;Realtime-PCR检测白细胞介素8(IL-8)DNA表达。结果发现,小鼠经6Gy辐照后血浆β-actin立即升高,并于照后1d达峰值,随后直至照后第4d快速下降,照后4―14d下降速度趋缓,但血浆β-actin量仍显著高于对照。照后不同时间PT、APTT、FIB和IL-8的变化趋势与β-actin类似。其中,FIB上升达到峰值及下降的时相过程与β-actin基本一致。从照后第4d起FIB下降直至低于正常对照水平,而PT、APTT和IL-8DNA表达约在照后2―3d升至峰值,然后下降,但PT和APTT值仍高于未照射对照,而IL-8DNA表达则可下降至未照射对照水平。受照小鼠血中凝血指标PT、APTT、FIB,炎性指标IL-8和β-actin均发生相似时相变化。结果提示,辐照后血中β-actin的量和量变的时间动力学过程研究,对于了解电离辐射诱导机体损伤的新病理因素有积极意义。