[科普中国]-放射性突变

放射性

放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线，（如α射线、β射线、γ射线等）而衰变形成稳定的元素而停止放射（衰变产物），这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83（铋）或以上的元素都具有放射性，但某些原子序数小于83的元素（如锝）也具有放射性。

天然存在的某些物质所具有的能自发地放射出α射线或β射线或γ射线的性质，称为天然放射性。

1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中，首先发现了铀原子核的天然放射性。在进一步研究中，他发现铀盐所放出的这种射线能使空气电离，也可以穿透黑纸使照相底片感光。他还发现，外界压强和温度等因素的变化不会对实验产生任何影响。贝克勒尔的这一发现意义深远，它使人们对物质的微观结构有了更新的认识，并由此打开了原子核物理学的大门。

1898年，居里夫妇又发现了放射性更强的钋和镭。由于天然放射性这一划时代的发现，居里夫妇和贝克勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。此后，居里夫妇继续研究了镭在化学和医学上的应用，并于1902年分离出高纯度的金属镭。因此，居里夫人又获得了1911年诺贝尔化学奖。在贝可勒尔和居里夫妇等人研究的基础上，后来又陆续发现了其它元素的许多放射性核素。1

以上发现，有力地推动了放射性现象的理论研究和实际应用。

突变突变（Mutation, 即基因突变）在生物学上的含义，是指细胞中的遗传基因（通常指存在于细胞核中的脱氧核糖核酸）发生的改变。它包括单个碱基改变所引起的点突变，或多个碱基的缺失、重复和插入。原因可以是细胞分裂时遗传基因的复制发生错误、或受化学物质、辐射或病毒的影响。

突变通常会导致细胞运作不正常或死亡，甚至可以在较高等生物中引发癌症。但同时，突变也被视为物种进化的“推动力”：不理想的突变会经天择过程被淘汰，而对物种有利的突变则会被累积下去。中性的突变对物种没有影响而逐渐累积，会导致间断平衡。2

定义某些天然核素的原子是不稳定的，它们能自发地转变成另一种核素的原子，并伴随着发射出某种粒子、射线和能量，这种物理现象称为放射性，而放射出的这些人眼看不见的粒子和射线，将会造成细胞中的遗传基因发生的改变，即发生突变。

相关实验方法和步骤放射性突变是主要是用克隆法研究放射性核素内照射诱发Wistar大鼠外周血淋巴细胞和脾淋巴细胞次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT)基因突变及γ射线外照射诱发健康成年人外周血淋巴细胞HPRT基因突变情况。方法和步骤：实验共分三个部分。第一部分是研究晚期混合裂变产物不同累积剂量和不同剂量率内照射后大鼠外周血淋巴细胞HPRT基因突变频率。第二部分是研究晚期混合裂变产物不同累积剂量和不同剂量率内照射后大鼠脾淋巴细胞HPRT基因突变情况。不同的累积剂量：将一定活度的晚期混合裂变产物自尾静脉注入大鼠体内(对照组相应注射生理盐水)，3、9、15、21天后心脏穿刺采血及脾脏刮擦分离得到淋巴细胞，用克隆法测定各个不同累积剂量组大鼠HPRT基因突变频率；不同剂量率：将四种不同比活度的晚期混合裂变产物自尾静脉分别注入四组大鼠体内，当各组大鼠的内照射的累积剂量达到相同时(约12.5cGy)，心脏穿刺采血及脾脏刮擦后分离得到淋巴细胞，再用克隆法测定各个不同剂量率组大鼠HPRT基因突变频率。

实验结果第一部分的结果表明:随着内照射累积剂量的增加，大鼠外周血淋巴细胞HPRT基因突变频率随之升高，剂量效应关系符合线性平方模型:Y二5.1217- 1.0004D+0.0988D*D，（R*R=0.9804）。在累积剂量相等时，随着内照射剂量率的增加，大鼠的外周血淋巴细胞HPRT基因突变频率也随之增加，剂量率与突变频率的剂量效应关系式为:y = 3.9779+0.5769D-0.0055D*D，（R*R=0.9756）。第二部分实验结果显示:随着内照射累积剂量的增加，大鼠脾淋巴细胞HPRT基因突变频率随之增加，剂量效应关系符合线性平方模型:Y = 4.5060+0.5635D+ 0.0606D*D（R*R=.9944）。在累积剂量相等时，大鼠的脾淋巴细胞HPRT基因突变频率随剂量率的增加而上升，剂量率与突变频率的剂量效应关系式为:y=2.6638+0.5177D-0.0008D*D，（R*R=0.9942）。第三部分的实验结果表明:不同剂量的Y射线外照射健康成年男子的外周血也可使其淋巴细胞的HPRT基因突变频率相应提高，HPRT基因突变频率与照射剂量呈正相关，相关模型为Y=0.0469+1.5316D，（R*R=0.9908）。

结论克隆法是一种检测放射性核素内、外照射诱发HPRT基因突变的方法，HPRT基因突变剂量效应关系理想，有可能作为辐射生物剂量计。3

日常生活中的辐射剂量某些元素的原子通过核衰变自发地放出α或β射线(有时还放出γ射线)的性质，称为放射性。按原子核是否稳定，可把核素分为稳定性核素和放射性核素两类。一种元素的原子核自发地放出某种射线而转变成别种元素的原子核的现象，称作放射性衰变。能发生放射性衰变的核素，称为放射性核素（或称放射性同位素）。 在目前已发现的100多种元素中，约有2600多种核素。其中稳定性核素仅有280多种，属于81种元素。放射性核素有2300多种，又可分为天然放射性核素和人工放射性核素两大类。放射性衰变最早是从天然的重元素铀的放射性而发现的。 放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线，（如α射线、β射线、γ射线等）而衰变形成稳定的元素而停止放射（衰变产物），这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83（铋）或以上的元素都具有放射性，但某些原子序数小于83的元素（如锝）也具有放射性。