1986 онд Украин (хуучин ЗХУ)-ын Чернобылийн АЦС-ын 4-р блок их хэмжээний гал, уурын дэлбэрэлтэд өртсөн. Урьд өмнө тохиолдож байгаагүй ослын улмаас 100 гаруй цацраг идэвхт элементээс (гол төлөв иод-131, цезий-137, стронций-90) бүрдэх цацраг идэвхт реакторын цөмийн 5 гаруй хувийг хүрээлэн буй орчинд цацав. Ойролцоох амьд биетүүд амьд үлдэхийн тулд цацрагийн түвшин маш өндөр байсан. Ослын газрыг тойрсон 10 хавтгай дөрвөлжин км талбай дахь нарс моднууд үхлийн аюултай цацрагт хордсоны улмаас долоо хоногийн дотор үхсэн. Гэсэн хэдий ч зарим мөөгөнцөр, хар мөөгөнцөр цацрагийн аюултай өндөр түвшинг даван туулаад зогсохгүй ослын газарт цэцэглэн хөгжиж байсан нь тогтоогджээ. Дараагийн судалгаагаар 200 төрлийн мөөгөнцөрийн 2000 орчим омгийг тус газраас тусгаарласан. Мөөгөнцрийн гиф нь ногоон ургамал нарны гэрэлд ургадаг шиг ионжуулагч бета болон гамма цацрагийн эх үүсвэр рүү ургадаг болохыг тогтоожээ. Илүү сонирхолтой нь ионжуулагч цацрагт өртсөнөөр меланжуулсан мөөгөнцрийн эсүүд эрчимжсэн өсөлтийг бий болгосон нь өндөр энергийн цацрагийн үед меланин пигментээр эрчим хүч шингэдэг болохыг харуулж байна (фотосинтезийн үед нарны гэрэлд хлорофиллоор энерги авдагтай адил). 2022 онд Олон улсын сансрын станц (ОУСС) дээр хийсэн туршилтаар эдгээр мөөгөнцөр нь сансарт ч гэсэн радио эсэргүүцэх чадвар, радио синтез хийх чадвартай болохыг харуулсан. Энэ нь Чернобылийн ослын газар гэх мэт цацрагийн эрс тэс нөхцөлд амьд үлдэж, үрждэг меланжсан мөөгөнцөрийг сансрын гүн дэх хүн төрөлхтнийг сансрын туяанаас хамгаалах, энерги (сансар огторгуйн туяанаас) авах зорилгоор Мүүн болон Мартаци, Мартаци зэрэг ирээдүй рүү чиглэсэн сансрын гүний даалгаврын энергийн бие даасан байдлыг сайжруулахад ашиглаж болохыг харуулж байна.
Дэлхий даяар цөмийн реакторууд нь ихэвчлэн 3-5% орчим Уран-235 агуулсан баяжуулсан ураныг задалдаг материал болгон ашигладаг (зарим дэвшилтэт үржүүлэгч реакторууд мөн Плутони-239 эсвэл Торий-233 ашиглаж болно). Уран-235-ын реактор дахь задралын үндсэн бүтээгдэхүүн нь криптон ба барийн хөнгөн цөм, чөлөөт нейтрон, их хэмжээний энерги юм. Цаашид тогтворгүй хөнгөн хуваагдмал хэсгүүдийн (криптон ба барийн цөм) цацраг идэвхт задрал нь бета тоосонцор, гамма туяа болон бусад тогтвортой дагалдах бүтээгдэхүүнийг ялгаруулдаг.
Чернобылийн осол (1986)
1986 онд Украины (тухайн үеийн ЗХУ) Чернобылийн АЦС-ын 4-р блокт гал, уурын дэлбэрэлт болсны үр дүнд цацраг идэвхт реакторын цөмийн цөмийн 5 гаруй хувь нь байгальд хаягдсан. Урьд өмнө тохиолдож байгаагүй ослын улмаас байгаль орчинд 100 гаруй цацраг идэвхт элемент ялгарч, гол нь иод-131, цезий-137, стронций-90 байв. Сүүлийн хоёр (цезий-137 ба стронций-90) нь хагас задралын хугацаа нь 30 орчим жил байдаг тул орон нутгийн орчинд ихээхэн хэмжээгээр агуулагддаг. Эдгээр хоёр изотопууд нь "Хоригдох бүс" нь дэлхий дээрх цацраг идэвхт бодисоор хамгийн их бохирдсон бүс болохыг голлон хариуцдаг.
Талбайн ойролцоох Хорио цээрийн бүсийн зарим газар цацрагийн түвшин маш өндөр байдаг. Устгасан реакторын барилга нь цагт 20,000 рентген цацрагийн түвшинтэй байна (харьцуулбал, таван цагийн турш 500 орчим рентген цацраг нь устгасан реакторын талбайн ойролцоо цацрагийн 1% -иас бага цацрагийн үхлийн тун юм).
Хорио цээрийн бүсэд (Улаан ой гэж нэрлэдэг) Чернобылийн АЦС-ыг тойрсон 10 хавтгай дөрвөлжин км талбайд цацрагийн түвшин маш өндөр байсан тул мянга мянган нарс мод ойролцоогоор долоо хоногийн дотор хордсоноос хойш нас баржээ. 60-100 саарал (Gy) цацраг. Энэ цацрагийн тун нь тухайн газрын нарс модыг үхэлд хүргэж, зэв улаан болж, үхсэн. Өнөөдрийг хүртэл Улаан ойн зарим газарт гамма туяа 17 миллирем/цаг (ойролцоогоор 170 мкЗв/цаг) хүрдэг. Гамма туяа нь маш өндөр энергитэй цацраг юм. Тэд гүн нэвтэрч, атом, молекулуудаас электроныг таслан авч, ион, чөлөөт радикалуудыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ДНХ, фермент зэрэг амин чухал биомолекулууд, эс, эд эсэд нөхөж баршгүй гэмтэл учруулдаг. Маш өндөр тунгаар гамма туяанд өртөх нь Чернобылийн ослын талбайн эргэн тойрон дахь нарс модтой адил амьд организмын үхэлд хүргэдэг. Гэхдээ үргэлж биш!
Зарим мөөгөнцөр амьд үлдэж зогсохгүй өндөр цацраг идэвхт Чернобылийн ослын газарт үржсэн
Ослын газрыг тойрсон 10 хавтгай дөрвөлжин км талбайн нарс мод хэт өндөр цацрагт өртсөний улмаас хэдэн долоо хоногийн дотор үхсэн бол зарим хар мөөгөнцөр, ялангуяа Cladosporium sphaerospermum болон Alternaria alternata Цацрагийн түвшин үхлийн аюултай хэвээр байсан ч ослоос хойш хэдэн жилийн дараа гэмтсэн 4-р ангийн ойр орчимд өсөн нэмэгдэж байгаа нь ажиглагдсан. Энэ гэнэтийн бэлэг байлаа. 2004 он гэхэд янз бүрийн судалгаагаар ослын газраас 200 төрлийн мөөгөнцөрийн 2000 орчим омгийг тусгаарласан.
Сонирхолтой нь мөөгөнцрийн гиф нь ионжуулагч цацрагийн эх үүсвэр рүү (ургамал нарны гэрэл рүү ургадаг яг л фототропизмыг харуулсан) руу ургадаг болохыг олж мэдсэн. Ионжуулагч цацрагт мөөгөнцрийн хариу урвалыг хэмжихэд судлаачид бета болон гамма цацраг хоёулаа гифийн эх үүсвэр рүү чиглэсэн өсөлтийг дэмждэг болохыг харуулсан.
| Чернобылийн мөөгөнцрийн гол шинж чанарууд |
| Радио эсэргүүцэл - тодорхой мөөгөнцрийн өндөр цацрагийн түвшинг тэсвэрлэх чадвар |
| Радиотропизм - ионжуулагч цацрагийн эх үүсвэр рүү ургах эсвэл шилжих хандлага. - гэрэлд хариу үйлдэл үзүүлэх ургамал ургадаг фототропизмтэй төстэй |
| Радиосинтез – Меланжуулсан Чернобылийн мөөгөнцөр нь меланин пигмент ашиглан өндөр энергитэй ионжуулагч цацрагийг химийн энерги болгон хувиргадаг. - фотосинтезтэй төстэй |
| Радиотрофи – ионжуулагч цацрагийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглах үйл явц |
Меланжуулсан бичил биетний төрөл зүйл байгальд илүү түгээмэл байдаг тул зарим мөөгөнцөр нь хуваагдмал хэсгүүдээр (радионуклидүүд) бохирдсон хөрсөнд оршин тогтнох, үржих чадварыг бий болгоход меланин пигмент чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үздэг. 2007 онд хэвлэгдсэн туршилтаас харахад энэ нь үнэхээр тийм байсан. Меланиныг ионжуулагч цацрагт өртөх нь гол зүйл юм. Ионжуулагч цацраг нь меланин пигментийн электрон шинж чанарыг өөрчилсөн бөгөөд энэ нь ионжуулагч цацрагт өртсөний дараа меланжуулсан мөөгөнцрийн эсийг сайжруулах боломжийг олгосон. Энэ нь меланин нь фотосинтезийн хлорофиллтэй адил энерги хуримтлуулах (радиосинтез) үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. Энэ нь мөн эдгээр мөөгийг радионуклидын бохирдлоос цэвэрлэхэд ашиглах боломжтой гэсэн үг юм.
Сансрын гүн дэх хүний даалгавар ба орон сууц
Урт хугацаанд бүх гаригийн соёл иргэншил сансар огторгуйн нөлөөллөөс үүдэлтэй оршин тогтнох аюул заналхийлдэг тул хүн төрөлхтөн олон гаригийн төрөл зүйл болох зайлшгүй шаардлагатай болдог. Сансар огторгуйн гүнд хүн төрөлхтний илгээлтүүд нь дэлхийгээс гадна хүн төрөлхтний оршин суух газруудыг бий болгох зорилготой юм. Artemis Moon Mission нь энэ чиглэлийн эхлэл бөгөөд саран дээр болон түүний эргэн тойронд хүн төрөлхтний урт хугацааны оршихуйг бий болгож, Ангараг гаригт хүн амжуулах, амьдрахад бэлтгэх зорилготой юм.
Сансар огторгуйн хаа сайгүй тархаж буй хүчирхэг сансрын цацрагуудын байнгын урсгал нь хүн төрөлхтний сансар огторгуйн нислэгийн өмнө тулгардаг хамгийн том сорилтуудын нэг юм. Дэлхийн соронзон орон нь биднийг дэлхий дээрх сансрын туяанаас хамгаалдаг ч хүний сансарт ниссэн хүний эрүүл мэндэд хамгийн том эрсдэл юм. Тиймээс сансрын гүнд хийх нислэгүүд нь сансрын туяанаас хамгаалах хамгаалалт шаарддаг. Нөгөөтэйгүүр, сансрын цацраг нь эрчим хүчний хязгааргүй эх үүсвэр байж болох бөгөөд хэрэв тэдгээрийг ашиглахад тохиромжтой технологи байгаа бол илүү урт сансрын нислэгийн эрчим хүчний бие даасан байдлыг сайжруулж чадна.
Өндөр цацрагтай Чернобылийн талбайд цэцэглэж буй мөөгөнцөр нь сансрын цацрагийн улмаас хүний сансрын гүн дэх зорилго, оршин суух газруудад тулгарч буй сорилтуудыг шийдвэрлэх гарцыг санал болгож магадгүй юм.
Дээр дурдсанчлан зарим меланжсан мөөгөнцөр нь Чернобылийн АЦС-ын гэмтсэн цацрагийн бохирдолт газар болон дэлхийн бусад өндөр цацрагтай орчинд ургадаг. Эдгээр мөөгөнцөрт агуулагдах меланин пигментүүд нь өндөр энергийн цацрагийг ашиглан химийн энерги үүсгэдэг (ногоон ургамал дахь хлорофил нарны цацрагийг фотосинтезд ашигладагтай адил). Тиймээс Чернобылийн мөөгөнцөр нь сансар огторгуй дахь өндөр энергитэй сансрын туяанаас (радио эсэргүүцэл) хамгаалах бамбай, түүнчлэн сансрын гүн дэх нислэгийн энерги үйлдвэрлэгч (радиосинтез) үүрэг гүйцэтгэх чадвартай байж магадгүй юм. Судлаачид үүнийг сансарт туршиж үзсэн.
Мөөгөнцөр Cladosporium sphaerospermum Ангараг гаригийн гадарга дээрх оршин суугчдыг дуурайсан нөхцөлд ионжуулагч сансрын цацрагийг 26 хоногийн турш шингээх, чийгшүүлэх чадварыг судлахын тулд Олон улсын сансрын станцад (ОУСС) тариалсан. Үүний үр дүнд мөөгөнцрийн биомассын улмаас сансар огторгуйн цацраг идэвхжил буурч, сансарт өсөн нэмэгдэж буй давуу тал нь Чернобылийн ослын газарт зарим мөөгөнцөрийн үзүүлэх чадвар нь сансар огторгуйн туяа хүртэл үргэлжлэх боломжтойг харуулж байна.
Үүнийг хэлэхэд эрт байна, гэхдээ ирээдүйд эдгээр мөөгийг Монн, Ангараг гараг руу зөөвөрлөх боломжтой бөгөөд тохиромжтой дэд бүтцийн тусламжтайгаар эдгээр мөөгөнцөр нь химийн энерги үйлдвэрлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
***
Ашигласан материал:
- Жданова Н.Н. Et al 2004. Ионжуулагч цацраг нь хөрсний мөөгөнцөрийг татдаг. Mycol Res. 108: 1089–1096. DOI: https://doi.org/10.1017/S0953756204000966
- Дадачова Е., Et al 2007. Ионжуулагч цацраг нь меланиний электрон шинж чанарыг өөрчилдөг ба меланжуулсан мөөгөнцөрийн өсөлтийг сайжруулдаг. PLOS One. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000457
- Дайтон Ж., Тугай Т., Жданова Н., 2008. Мөөгөнцөр ба радионуклидаас ионжуулагч цацраг. FEMS Микробиологийн захидал, 281-р боть, 2008 оны 2-р сарын дугаар, 109-120-р хуудас. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01076.x
- Ekaterina D. & Casadeval A., 2008. Ионжуулагч цацраг: мөөгөнцөр нь меланиныг хэрхэн даван туулж, дасан зохицож, ашигладаг. Микробиологийн өнөөгийн үзэл бодол. 11-р боть, 2008 оны 12-р сарын 6-р дугаар, 525-531-р хуудас. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mib.2008.09.013
- Aversch NJH Et al 2022. Дематит мөөгөнцөрийн тариалалт Cladosporium sphaerospermum Олон улсын сансрын станц ба ионжуулагч цацрагийн нөлөө. Урд. Микробиол., 2022 оны 7-р сарын 05. Sec. Extreme Microbiology боть 13 2022. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.877625
- Сихвер Л., 2022. Чернобылийн мөөгөнцөр нь эрчим хүч үйлдвэрлэгч. хаягаар авах боломжтой https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022cosp…44.2639S/abstract
- Tibolla MH, and Fischer J., 2025. Цацраг идэвхт мөөгөнцөр ба тэдгээрийн цацрагт өртсөн газар нутгийг нөхөн сэргээх бодис, хамгаалалтын бодис болгон ашиглах. Судалгаа, нийгэм, хөгжил. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v14i1.47965
***
Холбогдох нийтлэл
- Амьдралын түүхэн дэх бөөнөөр устах: НАСА-гийн Артемис сар ба гаригийн хамгаалалтын DART даалгаврын ач холбогдол (8-р сарын 23 2022)
- Артемис сарны зорилго: Сансарын гүн дэх хүний амьдрах орчин (8-р сарын 11 2022)
- …. Цайвар цэнхэр цэг, бидний мэддэг цорын ганц гэр (13 сарын 1-ний 2022)
***
 suffered massive fire and steam explosion. The unprecedented accident released over 5% of the radioactive reactor core comprising of over 100 radioactive elements (mainly iodine-131, caesium-137, and strontium-90) in the environment. The radiation level was extremely high for the life forms in the vicinity to survive. The pine trees in 10 sq km area surrounding the accident site were killed within weeks due to exposure to lethal doses of radiation. However, certain molds and black fungi not only survived the dangerously high radiation level but were found to be thriving at the accident site. Subsequent studies isolated about 2000 strains of 200 species of fungi from the site. It was found that the fungal hyphae grew towards the source of ionizing beta and gamma radiation just the way green plants grow towards sunlight. More interestingly, exposure to ionising radiation seemed to have enabled the melanized fungal cells an enhanced growth indicating energy capture by melanin pigment in the presence of high energy radiation (similar to energy capture by chlorophyll in sunlight in photosynthesis). In 2022, an experiment aboard International Space Station (ISS) demonstrated that these fungi displayed the capabilities of radio-resistance and radio-synthesis in space as well. This suggests that the melanised fungi that survive and thrive in extreme radiation conditions like Chernobyl accident site can be used to shield deep-space human habitation from cosmic rays and to capture energy (from the cosmic rays) to enhance the energy-autonomy of the deep-space missions like Artemis towards future human habitation on the Moon and Mars.){kind=link}