快中子和X射线照射对小鼠肠P53和CyclinB1蛋白表达的影响

采用昆明系小鼠,随机分组,快中子和X射线全身照射后6h处死,Western blot法检测小肠组织中p53和CyclinB1蛋白的表达;流式细胞术(Flow cycometry,FCM)检测小肠细胞周期的变化.结果发现,照射后小肠组织p53蛋白的表达量随着照射剂量增加呈上升趋势;CyclinB1蛋白的表达量先是随照射剂量的增加而升高,中子照射组0.28 Gy时达到高峰,X射线照射组4 Gy时达到高峰,随后逐渐降低;FCM结果显示快中子和X射线照射后,G2/M期细胞数都随照射剂量增高而增多(P＜0.05).以上结果提示低剂量快中子和X射线照射可诱导p53和CyclinB1表达水平的增高,而随着剂量进一步增大可导致CyclinB1表达量的降低,最终发生G2期阻滞.     

电子束辐照唐菖蒲球茎对 M1代花粉的影响初探

为了探讨电子束对唐菖蒲诱变育种的可行性和不同剂量的电子束对花粉性状的影响,用能量为3MeV的不同剂量电子束辐照唐菖蒲"超级"球茎,对其M1代的花粉进行了研究.花粉活力的检测表明电子束辐照处理后的M1代花粉活力比对照略有下降,但小剂量辐照对花粉活力的影响并不明显,随着剂量的增加,辐照对花粉活力的抑制作用逐渐达到显著水平;扫描电镜观察发现,随着辐照剂量的增大,M1代花粉的孢粉学特征与对照差异逐渐明显,并且出现了多种变异形式;通过对M1代花粉酯酶同工酶的分析.结果表明,酯酶同工酶与对照相比发生了明显的变化,其中剂量在120Gy以下的酶带与对照相同,但酶活性较对照变弱,剂量为160Gy和200Gy时出现了一条新的酶带并且有两条酶带消失,剂量为240Gy时酶谱出现了一条特异酶带同时有一条酶带消失,并且剂量大于160Gy的酶活性与对照以及其他剂量相比也略有不同.由此表明,电子束辐照对植株能产生明显的影响,通过对花粉的一系列分析,能够较好地反映辐照对植株的诱变情况.     

电子束辐照对唐莒蒲M1代花粉母细胞的影响

为探讨电子束对花粉母细胞的影响,用不同剂量的3 MeV电子束辐照唐菖蒲"超级"球茎,对其M1代的花粉母细胞进行减数分裂观察及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析.结果表明:唐菖蒲减数分裂时出现遗传损伤,产生的染色体畸变类型包括滞后染色体、染色体桥、游离染色体、染色体不均等分离和微核等;在四分孢子期,则有较多三分孢子和多分孢子形成;小孢子的形状和大小有差异,主要表现为小孢子的体积变小.花粉母细胞染色体畸变类型及频率的统计表明,畸变类型以游离染色体和微核为主.SDS-PAGE分析观测到,电子束辐照能明显改变M1代花粉的蛋白表达,低剂量辐照即可产生明显作用,在不同辐照剂量下分别观测到特殊蛋白表达条带,剂量大于160 Gy时,蛋白表达条带较低剂量辐照时有所减少.研究结果表明,电子束辐照诱变可作为唐菖蒲育种的一个有效手段.     

~(60)Coγ射线照射人血淋巴细胞诱导p53相关基因mRNA表达水平的变化

采用不同剂量(0~10 Gy)60Coγ射线照射人外周血淋巴细胞,通过抽提mRNA,采用real-timePCR检测不同剂量照射后淋巴细胞中GADD45和CDKN1A基因mRNA表达水平的变化。筛选出最佳照射剂量(5 Gy)后,用该最佳照射剂量照射淋巴细胞,检测不同时间点(0~72 h)淋巴细胞中GADD45和CDKN1A基因mRNA表达水平的变化。结果表明,淋巴细胞中GADD45和CDKN1A基因mRNA的表达水平随照射剂量的增加而增加,并呈现出剂量效应关系。在5 Gy最佳剂量照射后,淋巴细胞GADD45基因mRNA表达水平随时间的推移不断增高,在8 h时达到最高,随后开始逐渐降低;淋巴细胞CDKN1A基因mRNA表达水平随时间的推移未见明显变化趋势。淋巴细胞系中GADD45和CDKN1A基因mRNA的表达水平与照射剂量均有较好的剂量效应关系,两者均有可能作为电离辐射的生物剂量计来估算受照剂量水平。     

紫外辐射对亚油酸的过氧化损伤研究

以亚油酸制备的薄膜和水溶液为材料，研究不同剂量、剂量率紫外线对亚油酸的过氧化损伤。分别采用硫代巴比妥酸（Thiobarbituric acid，TBA）法和紫外分光光度法检测受照样品中丙二醛（MDA）和共轭二烯的变化情况。结果表明，剂量率相同时，亚油酸的过氧化程度随紫外照射量增大而增大；总照射量不变时，亚油酸的过氧化程度随着剂量率的增大而减小；膜状态下亚油酸对紫外辐射敏感性比溶液状态下强。     

电离辐射对人肝细胞子代克隆热休克蛋白HSP60表达的影响

采用激光共聚焦显微技术和Western blot技术观察热休克蛋白60(HSP60)在受照人肝细胞克隆子代中的表达情况,并对其在不同受照剂量组中的表达量进行分析,探讨辐射对人肝细胞克隆子代HSP60蛋白表达的影响。结果显示HSP60蛋白主要集中于细胞核的周围,荧光定量分析结果表明HSP60蛋白表达量随着照射剂量的增加出现上调趋势。Western blot测定结果显示各剂量照射组克隆子代中HSP60蛋白随照射剂量的增加而表达增强,该结果与激光共聚焦显微观察结果一致。上述结果表明辐射可使受照人肝细胞子代中的HSP60蛋白表达发生改变,该结果可为探讨辐射诱发基因组不稳定性潜在的分子机理提供基础资料。     

^60Coγ射线照射淋巴细胞诱导PIG3和GADD45基因mRNA变化

用60Coγ射线照射正常人外周血永生化淋巴细胞系后,初步分析受照细胞中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平的改变状况,并探讨上述基因作为辐射生物剂量计的可能性及意义.用60Coγ射线照射淋巴细胞,采用不同剂量(0～10Gy)照射和照射后不同时间点(0～72h)收集细胞,抽提mRNA,用Real-time PCR检测细胞中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平的变化.结果表明,正常人外周血永生化淋巴细胞系中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平随照射剂量的增高而增加,并呈现出剂量效应关系.5Gy剂量60Coγ射线照射后,淋巴细胞中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平随时间的推移不断增高,在8h时均达到最高,随后开始降低.PIG3和GADD45基因对辐射均较敏感,其表达具有良好的剂量效应和时间效应关系,但相比而言,PIG3的表达随照射剂量和照射后时间的变化更加显著,更有潜力作为生物剂量计以满足实际需要.     

低剂量X射线对小鼠睾丸生精细胞中凋亡诱导因子变化的影响

采用链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物法(Strept actividin-biotin complex,SABC),观察低剂量X射线照射后小鼠睾丸各类生精细胞中(Apoptosis inducing factors,AIF)的表达变化;采用逆转录多聚酶链反应(Reverse transfer polymerase chain reaction,RT-PCR)法观察AIF的mRNA水平变化.研究低剂量X射线对小鼠睾丸生精细胞中凋亡诱导因子AIF蛋白及mRNA水平的影响.研究发现,0～0.2Gy照射后,小鼠睾丸各类生精细胞不同程度表达AIF,以精原细胞和精母细胞表达为主,精子细胞和精子则表达相对较少.AIF表达量与吸收剂量有相关性,0.075Gy照射组表达量最大,且发现AIF蛋白的表达随时间推移而增强,12h达到峰值,然后下降,但仍高于0h组.RT-PCR结果显示,低剂量照射12h后,0.1Gy剂量组AIF mRNA表达量最大.而0.075Gy照射后0-24h,其mRNA表达量逐渐增大,在24h到达峰值.所以,低剂量X线照射诱导小鼠睾丸生精细胞中AIF蛋白及mRNA表达与吸收剂量和表达时间有一定的相关性.     

电子束辐照对唐菖蒲M1代花粉母细胞的影响

为探讨电子束对花粉母细胞的影响,用不同剂量的3MeV电子束辐照唐菖蒲“超级”球茎,对其M1代的花粉母细胞进行减数分裂观察及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析。结果表明：唐菖蒲减数分裂时出现遗传损伤,产生的染色体畸变类型包括滞后染色体、染色体桥、游离染色体、染色体不均等分离和微核等;在四分孢子期,则有较多三分孢子和多分孢子形成;小孢子的形状和大小有差异,主要表现为小孢子的体积变小。花粉母细胞染色体畸变类型及频率的统计表明,畸变类型以游离染色体和微核为主。SDS-PAGE分析观测到,电子束辐照能明显改变M1代花粉的蛋白表达,低剂量辐照即可产生明显作用,在不同辐照剂量下分别观测到特殊蛋白表达条带,剂量大于160Gy时,蛋白表达条带较低剂量辐照时有所减少。研究结果表明,电子束辐照诱变可作为唐菖蒲育种的一个有效手段。     

空肠弯曲菌在受照小鼠体内粘附和定居的研究

电离辐射造成的损伤可引起机体对感染易感性的增高。本实验用体内菌落形成单位法(colony forming-units method in vivo,体内CFU法)对空肠弯曲菌CJ-S131株在受照小鼠体内的粘附、定居进行了动态观察,旨在研究辐射对感染易感性影响的机理。实验结果提示:(1)小鼠受不同剂量~(60)Coγ射线全身照射后均出现空弯菌在体内的粘附、定居增加。(2)小鼠受低于10Gy照射时,仅在粘附高峰时粘附指数(adhesive index,Al)显著高于对照组;在15Gy时,从感染后6～48h均可见AI的显著增加;而20Gy照射组,30min时AI即明显增加,并持续整个实验过程。(3)小鼠受照剂量越大,增加的AI亦越大。(4)方差分析提示,增加的AI在各肠段及各感染时间段间均无差别。小鼠受全身照射后对感染的易感性增加,表现为空弯菌在整个肠道粘膜的粘附增加,而无肠段间的区别,并随照射剂量的增大而增加。受照射后肠道局部微环境及肠粘膜表面结构的改变可能对细菌的粘附,定居起促进作用。     

唐菖蒲两变异株的同功酶及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的比较分析

为探讨电子束对唐菖蒲诱变的可行性及不同剂量电子束对其花性状的影响，用不同剂量电子束辐照唐菖蒲“江山美人”球茎，在40Gy和160Gy处理组分别得到了1株花色和花序变异株(M1’和M2’)。对这两变异株和对照以及其相应辐照剂量（40Gy和160Gy）处理组进行了研究。M1代植株叶片的过氧化物酶、过氧化氢酶、淀粉酶和酯酶4种同功酶电泳结果表明，40Gy和160Gy处理组的酶带与对照组的相同，变异株与对照组相比，酶带有所增减。基于同功酶谱带带型，使用SPSS11.5进行了聚类分析并得到聚类树状图。图中显示，供试材料被分成了3个组：对照组（包括40Gy和160Gy处理组与对照），M1’组和M2’组。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析表明，蛋白表达明显被电子束辐照所抑制，但在这两个变异株中观测到3条特异表达的蛋白条带，分子量分别为96kDa、115.4kDa和137.2kDa，这些特异表达的蛋白可能与花色与花序的调控有关。由此表明，电子束辐照诱导花色与花形突变体是1种有效的途径。     

Radiation dose effects on the morphological development of Mi generation pea(Pisum sativum)

We irradiated pea seeds with neutrons from a 252Cf source and studied the radiation dose effects on various morphological development parameters during the growth of M1 generation peas.We found that in the dose range of 0.51-9.27 Gy,with the increase in neutron-ab-sorbed dose,the morphological development parameters of M1 generation peas at the initial seedling stage showed an obvious trend with three fluctuations.With the develop-ment of pea,this trend gradually weakened.Further anal-ysis and verification showed that the main trend in the M1 generation of pea seeds was an inhibitory effect induced by neutron irradiation and there was a good linear correlation between the inhibitory effect and neutron absorption dose.We successfully demonstrated the background removal of mutant plants and defined morphological development parameters for peas that match the overall development of plants.Our results will positively impact neutron mutation breeding and automatic agriculture.     

14MeV单能中子致DNA链断裂及相应防护研究

利用中国原子能科学研究院600kV高压倍加器产生的14MeV的单能中子,以不同剂量对不含和含有甘露醇或香兰素衍生物VND3207的质粒DNA进行了照射,使用凝胶电泳技术观测了DNA分子的链断裂。结果表明,中子可诱发DNA分子发生单链和双链断裂,随剂量的升高,链断裂产额逐渐增加,具有明显的剂量响应。在含有甘露醇和VND3207的研究体系中,也存在一定的剂量响应,但相比不含两者的体系而言,剂量响应不明显,且在相同剂量下DNA分子的链断裂产额极低。此结果反映出研究中所选用浓度的甘露醇与VND3207可有效降低中子辐射所诱发的DNA单链和双链断裂的产生,对DNA分子起到极好的保护作用,具有一定的中子辐射防护能力。     

快中子辐照玉米自交系的细胞学效应及后代变异

为了探索快中子辐照玉米的细胞学效应及后代变异,为玉米种质创新及品种改良提供有益的种质资源,本实验采用低剂量(0.36~4.19 Gy)的快中子辐照玉米自交系LY8405和PH6WC干种子。结果表明:两个自交系根尖细胞有丝分裂指数均随吸收剂量的增加而降低;核畸变率随吸收剂量的增加而升高;吸收剂量4.19Gy对自交系LY8405的M1染色体分裂行为影响效应最为明显,2.48 Gy对自交系PH6WC的M_1染色体分裂行为影响效应次之;辐照M_2、M_3代突变类型包括株型、叶色、穗形、株高、籽粒形状及大小等;生物学和细胞学效应表明,2.48~4.19 Gy的吸收剂量是0.36~4.19 Gy范围内快中子辐照选育玉米突变体的适宜剂量。     

隐藏爆炸物检测装置快中子辐照安全分析

为推广隐藏爆炸物检测装置在反恐领域的应用,对快中子辐照炸药、食品及药品的安全性进行了分析。通过蒙特卡罗方法建立了装置的快中子辐照炸药安全性评估模型。通过能量沉积计算及炸药起爆机理分析可知,快中子辐照炸药不会产生爆炸的危险。采用剂量分析法对快中子辐照食品及药品的安全性进行了分析,结果表明,在隐藏爆炸物检测装置的快中子辐照条件下,食品及药品的辐照剂量在国家和国际限定的标准内,快中子辐照食品及药品的安全性是可接受的。     

不同类型辐射照射复合催乳素诱发大鼠乳腺肿瘤的效果

雌性 W/Fu 大鼠接受不同剂量的各种照射,然后移植分泌催乳素的垂体肿瘤,把它产生的催乳素做为乳腺肿瘤的促发剂,使射线的致癌效果更容易地表现出来,用以研究不同种类辐射的相对生物效应。结果表明,2.0MeV 裂变中子的致癌效果突出地高于其它类型的辐射,它分别为 X 线、14.1MeV 快中子和0.025eV 热中子的30,14和4.5倍。裂变中子照射的照射场与1945年广岛原爆的相当,因此这些实验结果对广岛、长崎原爆形成的中子和γ射线辐射剂量的再评价有一定参考价值。     

MC simulation of thermal neutron flux of large samples irradiated by 14 MeV neutrons

The response of a 14 MeV neutron-based prompt gamma neutron activation analysis (PGNAA) system, i.e.the prompt gamma-rays count rate and the average thermal neutron flux, is studied with a large concrete sample and with a homogeneous large sample, which is made of polyethylene and metal with various concentrations of hydrogen and cadmium using the MCNP-5 (Monte Carlo N-Particle) code. The average thermal neutron flux is determined by the analysis of the prompt gamma-rays using the thermal neutron activation of hydrogen in the sample, and the thermal and fast neutron activation of carbon graphite irradiation chamber of the PGNAA-system. Our results demonstrated that the graphite irradiation chamber of the PGNAA-system fairly operates, and is useful to estimate the average thermal neutron flux of large samples with various compositions irradiated by 14 MeV neutrons.     

针对车载D-D加速器中子源的紧凑、轻量化屏蔽材料优化设计研究

为减小D-D加速器中子源的体积和质量,本文结合遗传算法和MCNP程序建立了一种针对快中子的优化设计紧凑、轻量化屏蔽材料的方法。基于此方法,设计得到了一系列材料样本,采用MCNP程序模拟了各材料对D-D中子的屏蔽性能,并与传统材料PB202、PE-30%B、M-L1、M-L2进行了对比。为直观比较屏蔽材料的性能,假设加速器生物屏蔽体为同轴渐缩圆柱体结构,对不同材料所需体积及质量进行了对比,结果显示,SDGa性能较好,可同时满足紧凑化与轻量化的需求。同时,对SDG3和SDG3*辐照1000 h后的活化伽马剂量率进行了评估,结果显示其活化影响可忽略。     

Thermal conductivity degradation of ceramic materials due to low temperature, low dose neutron irradiation

The thermal conductivity degradation due to low-temperature neutron irradiation is studied and quantified in terms of thermal resistance terms. Neutron irradiation is assumed to have no effect on umklapp scattering. A theoretical model is presented to quantify the relative phonon-scattering effectiveness of the three dominant defect types produced by neutron irradiation: point defects, dislocation loops and voids. Several commercial ceramics have been irradiated with fission reactor fast neutrons at low temperatures to produce defects. Materials include silicon carbide, sapphire, polycrystalline alumina, aluminum nitride, silicon nitride, beryllium oxide, and a carbon fiber composite. The neutron dose corresponded to 0.001 and 0.01 displacements per atom (dpa) for a 60 °C irradiation and 0.01 and 0.1 dpa for a 300 °C irradiation. Substantial thermal conductivity degradation occurred in all of the materials except BeO following irradiation at 60 °C to a dose of only 0.001 dpa. The data are discussed in terms of the effective increase in thermal resistance caused by the different irradiation conditions. Evidence for significant point defect mobility during irradiation at 60 and 300 °C was obtained for all of the ceramics. The thermal stability of the radiation defects was investigated by isochronal annealing up to 1050 °C.     

Effect of neutron dose on the structural properties of Makrofol polycarbonate

The effect of neutron dose on the structural properties of a Makrofol polycarbonate detector has been studied. Samples of Makrofol were classified into three main groups. The first, second and third groups were irradiated with neutrons in the dose ranges of 0.01-0.08, 0.1-0.8 and 1.0-8.0 Sv, respectively. The structural modifications in the neutron irradiated samples were studied using X-ray diffraction and Fourier-transform infrared spectroscopy. In addition, the effect of neutron dose on the intrinsic viscosity of the liquid samples, as a measure of the mean molecular mass of the Makrofol polymer, was studied. An increase in the -OH groups was observed at dose ranges of 0.01-0.04 and 3.21-8.0 Sv due to the degradation of carbonate group and the -H abstraction from the polymer backbone to form hydroxyl groups. This indicates that the degradation is dominant at these dose ranges that enhance the degree of ordering in the irradiated samples. On the other hand, irradiation in the dose range 0.04-3.21 Sv was characterized by a dominant crosslinking mechanism that led to an increase of the amorphous phase and average molecular mass.