БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (УЛ)
Генетические последствия облучения У. и. пыльцы высших растений, клеток растений и животных, а также микроорганизмов выражаются в повышении частот мутирования генов, хромосом и плазмид . Частота мутирования отдельных генов, при действии высоких доз У. и., может повышаться в тысячи раз по сравнению с естественным уровнем и достигает нескольких процентов. В отличие от генетического действия ионизирующих излучений, мутации генов под влиянием У. и. возникают относительно чаще, чем мутации хромосом . Благодаря сильному мутагенному эффекту У. и. широко используют как в генетических исследованиях, так и в селекции растений и промышленных микроорганизмов, являющихся продуцентами антибиотиков, аминокислот, витаминов и белковой биомассы. Генетическое действие У. и. могло играть существенную роль в эволюции живых организмов. О применении У. и. в медицине см. Светолечение .
Лит.: Самойлова К. А., Действие ультрафиолетовой радиации на клетку, Л., 1967; Дубров А. П,, Генетические и физиологические эффекты действия ультрафиолетовой радиации на высшие растения, М., 1968; Галанин Н. Ф., Лучистая энергия и ее гигиеническое значение, Л., 1969; Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология, пер. с англ., М., 1972; Шульгин И. А., Растение и солнце, Л., 1973; Мясник М. Н., Генетический контроль радиочувствительности бактерий, М., 1974.
В. И. Корогодин.
Рис. 1. Зависимость коэффициента отражения r слоя алюминия от длины волны l, измеренная сразу после напыления в ультравысоком вакууме (1) и после хранения на открытом воздухе в течение года (2).
Рис. 2. Спектры действия ультрафиолетового излучения на некоторые биологические объекты: А — возникновение мутаций в пыльцевых зернах кукурузы (кружки) и спектр поглощения нуклеиновых кислот (сплошная кривая); Б — иммобилизация (прекращение движения) парамеций (кружки) и спектр поглощения альбумина (сплошная кривая).
Рис. 3. Зависимость выживаемости разных бактерий от дозы ультрафиолетового излучения: А — кишечная палочка, длина волны 253,7 нм ; 1, 2 — мутантные штаммы; 3 — дикий тип; Б — M. radiodurans , длина волны 265,2 нм .
Ультрафиолетовое облучение
Ультрафиоле'товое облуче'ние, использование ультрафиолетовых лучей с лечебной целью и для обеззараживания воды, помещений и т.п. Об У. о. человека см. Светолечение .
У. о. животных применяют для профилактики и лечения рахита и остеомаляции, лечения ран, повышения иммунологической реакций организма. С.-х. животные при моционах облучаются ультрафиолетовыми лучами солнца. В зимне-стойловый период проводят групповое облучение животных искусственными источниками ультрафиолетового излучения (бактерицидная, ртутно-кварцевая, эритемно-увиолевая лампы). Для каждого вида животных существуют свои нормы облучения, например доза облучения (в/мэр ×ч/м2 ) для коровы 290—210, свиньи 100—70, курицы 25—20. Птиц при клеточном содержании облучают круглосуточно. Крупных животных облучают в фиксационных станках, на привязи; телят, жеребят — в клетках; пушных зверей и поросят — в специальных ящиках с сетками. Источник У. о. устанавливают на разном расстоянии — в зависимости от вида лампы, характера болезни, вида животного. У. о. противопоказано при туберкулёзе, лейкозе, остром гепатите, декомпенсированном пороке сердца.
Лит.: Медведев И. Д., Физические методы лечения животных, 3 изд., М., 1964, с. 182—265.
Ультрахолодные нейтроны
Ультрахоло'дные нейтро'ны, очень медленные нейтроны , со скоростями £ 5 м/сек. Термин «У. н.» объясняется тем, что примерно с такой же скоростью двигались бы молекулы газа при температуре ниже 10-2 К. У. н. обладают малой кинетической энергией (порядка 10-7 эв ), недостаточной для преодоления слабого отталкивания ядрами большинства химических элементов, и поэтому полностью отражаются от поверхности многих материалов. Величина отталкивающего потенциала равна:
,
где h — Планка постоянная , m — масса нейтрона, Ni — плотность ядер i -го сорта в веществе, ai — так называемая длина рассеяния нейтрона на этих ядрах. Для меди U = 1,7×10-7 эв, для стекла U = 10-7 эв. Для ядер 1 H, 7 Li, 48 Ti и 186 W U < 0, то есть У. н. притягиваются. Отражение У. н. в некоторой степени можно уподобить отражению света от металлических зеркал, оно может быть описано мнимым показателем преломления для нейтронной волны внутри отражающей среды (см. Нейтронная оптика ).
Полное отражение У. н. от стенок позволяет хранить их в течение нескольких мин внутри замкнутых вакуумированных объёмов. Впервые на эту особенность У. н. в 1959 указал Я. Б. Зельдович ; первые эксперименты по обнаружению и хранению У. н. были выполнены Ф. Л. Шапиро с сотрудниками в 1968. Время хранения У. н. в замкнутых сосудах ограничено временем жизни свободного нейтрона до бета-распада , а также процессами захвата нейтронов ядрами и неупругого рассеяния нейтронов на ядрах в поверхностном слое толщиной (4pNa )-1/2 ~ 10-6 см. У. н. могут течь по трубам произвольной формы (нейтроноводам) как разреженный газ. Изогнутые нейтроноводы используются для вывода У. н. из ядерных реакторов и выделения из потока тепловых нейтронов , в котором доля У. н. составляет лишь 10-11 . Поэтому реально получаемые плотности У. н. £1 нейтрон/см3 . На движение У. н. существенно влияют магнитное и гравитационное поля. Свойства У. н. пока недостаточно изучены, но, по-видимому, они могут служить чувствительным инструментом для обнаружения возможного электрического заряда или электрического дипольного момента у нейтрона (см. Нейтрон ).
Лит.: Гуревич И. И., Тарасов Л. В., Физика нейтронов низких энергий, М., 1965; Власов Н, А., Нейтроны, 2 изд., М., 1972.
В. И. Лущиков.
Ультрацентрифуга
Ультрацентрифу'га (от ультра ..., центр и лат. fugo — бег, бегство), прибор для разделения частиц менее 100 нм (коллоидов, субклеточных частиц, макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов, синтетических полимеров и пр.), взвешенных или растворённых в жидкости; это достигается вращением ротора, создающего центробежное поле с ускорением, на много порядков превышающим ускорение силы тяжести. По назначению и конструкции У. подразделяются на препаративные, аналитические и препаративно-аналитические. Препаративные У. снабжены угловыми роторами с гнёздами для цилиндрических пробирок, стаканов или бутылок, наклоненных под углом 20—40° к вертикальной оси ротора, либо так называемыми бакетными роторами со стаканами, поворачивающимися на 90° при вращении. Существуют также зональные и проточные роторы с одной большой внутренней полостью для фракционируемой жидкости. Препаративные У. используются для выделения отдельных компонентов из сложных смесей. Аналитические У. снабжены роторами со сквозными цилиндрическими гнёздами, в которые помещены специальные прозрачные кюветы для исследуемых растворов или суспензий. Процесс перераспределения частиц в них можно наблюдать непосредственно при вращении ротора с помощью специальных оптических систем (рефрактометрических, абсорбционных). Существуют модели аналитических У., соединённые с ЭВМ, производящими автоматическую обработку экспериментальных данных. Первая У., предназначенная для изучения движения частиц, невидимых в световой микроскоп, создана шведским учёным Т. Сведбергом в 1923 (публикация в 1924). В этой У. достигались центробежные ускорения всего до 5000 g. Она имела абсорбционную оптическую систему и использовалась для изучения движения частиц золота диаметром около 5 нм. В 1926 Сведберг сконструировал первую высокоскоростную У. (41000 об/мин, ускорения — до 105 g ), с помощью которой проводились аналитические исследования белков в растворах (в частности, гемоглобина). В 1939 Сведбергом создана аналитическая У. со стальным ротором (65000 об/мин ). Подавляющее большинство современных лабораторных У. снабжено электрическими приводами и алюминиевыми или титановыми роторами. В СССР и за рубежом выпускается много видов У., в которых создаются центробежные ускорения вплоть до 500000 g, а разделение частиц и молекул осуществляется в объёмах, измеряемых десятками и сотнями мл. См. также Ультрацентрифугирование .
