【核食在哪裡？用核能技術管理土壤】
#土壤生態管理核技術 #落塵放射核種常用在土壤流失檢測
#nucleartechnology #nuclearenergy #food #sdgs
最近隨萊豬議題發酵，福島食品開放的爭議也蜂擁而至，「核食」兩字更是劈哩啪啦在各地被使用。但你知道嗎？除了遭受核汙...
【核食在哪裡？用核能技術管理土壤】
#土壤生態管理核技術 #落塵放射核種常用在土壤流失檢測
#nucleartechnology #nuclearenergy #food #sdgs
最近隨萊豬議題發酵，福島食品開放的爭議也蜂擁而至，「核食」兩字更是劈哩啪啦在各地被使用。但你知道嗎？除了遭受核汙染的食品外，核能科技早已經被運用在食品上，除了醫療、能源外，農業與食品加工也是核技術廣泛使用所在(當然也會產生核廢料)，我想比起稱沒有受輻射汙染的福島食品核食，稱應用核科技生產的農食品核食，或許更貼切？
因此，接下來會有系列文章談論核能技術於食品的應用，從土壤管理、育苗技術到食品防腐，讓你全面了解「核食」。兩周前的12月5號是「世界土壤日」，土壤是世上九成生物的家，土內的生物群能幫助土壤儲存更多的碳，因此土壤健康也攸關氣候變遷。這方面，國際原子能機構（IAEA）提供與原子能相關的醫療技術外也略懂略懂。
IAEA和聯合國糧農組織（FAO）在近日加入「保護土壤與土壤生物多樣性」計畫，過去IAEA就已與FAO合作，每年參與約50個技術合作項目，利用同位素和核子相關技術，投入例如改善乾旱區的土壤管理。同位素與核技術可以監測含水、土壤、養分之間的相互作用，進而優化土壤使用效率、改善土壤管理流程。自1995年迄今，來自90多國的專家均受益於IAEA的核技術支援，以下是幾個案例：
1⃣#用微生物肥料與同位素技術 提高大豆產量
位於西非的農業國貝南，土壤貧瘠地力較差，使大豆產量低落，影響國家收入。IAEA與FAO協助貝南的學者開發微生物肥料（biofertilizer），肥料內含的微生物可增加土壤的固氮能力，提高土壤生產力、刺激作物生長，並對環境無害。IAEA也提供同位素檢測法，利用氮的同位素氮15鑑定固氮率，量化農作物從大氣及土壤中捕獲多少的氮，來判斷土壤是否得到改良。結果貝南去年的大豆產量達22萬噸，是2009年的4倍。
2⃣用 #落塵放射核種 驗證傳統農法對保護地力有效性
在突尼西亞，一些肥沃區域的土地因土壤侵蝕而流失，為了防止惡化， FAO/IAEA協助突國，使用落塵放射核種中的同位素銫（Cs）137做為示踪劑（放射性標記物），測量土壤侵蝕速率，並以該技術檢驗突尼西亞傳統農法對保養土壤資源的有效程度。
3⃣利用核技術幫助農民控制水土流失
據FAO資料顯示，馬達加斯加整座島內約有1/3的土地都受土壤侵蝕而退化，除了農業受損，也衝擊島上生物多樣性。FAO/IAEA同樣使用銫137測量土壤侵蝕速率協助馬國國家核子技術研究所的科學家，向馬國農民提供強化水土保持的方案。
4⃣灌溉管理可改善土壤鹽化下的農作物產量
土壤鹽化是影響土壤健康、阻礙農業永續發展的主要障礙。鹽度問題可以自然發生，也可通過如灌溉等人類活動引起，面對土壤鹽化問題，IAEA與FAO合作整理了各國透過水資源和鹽分管理來提高作物產率的方法。例如越南採用氧18同位素(δ18Osw)來識別由灌溉管理不善、導致海水入侵造成之土壤鹽度的增加，其原理是海水中的δ18Osw比例固定，若該同位素在土壤內比重上升，表示海水侵入。
土壤溼度也是研究重點：土壤含水太少會減少收成、但土壤含水太多，土內的微生物會釋出更多甲烷。中國新疆、美國德州與奧地利，便使用「宇宙中子射線感測器（Cosmic-Ray Neutron Sensor）」監測農田的土壤含水量估計值，因為水分子會吸收環境中宇宙高能粒子的能量，因此若檢測土壤中的粒子能量較低，代表土壤含水量高。
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ℹ補充：落塵放射核種
天然存在的落塵放射核種（fallout radionuclides、簡稱FRN），例如銫137、鉛210、鈹7等，在大氣中含量非常少，因為大部分都已透過雨水沉積在地球表面，由於它們只出現在表土層，當該土層的一部分被土壤侵蝕而流失時，這些核種的濃度就降低了，故FRN可用來偵測土壤流失的程度。銫(Cs)137是最常用的FRN，但卻不是天然核種，而是一種人造放射性同位素，在1950~1960年代間，因核子試爆而釋放到環境中，可以此估計最近幾十年的土壤侵蝕率。（有趣小影片：https://reurl.cc/v1YrGy）
█參考資料：
世界土壤日IAEA新聞稿：
https://reurl.cc/k0xDKd
利用同位素技術提高農作產量：
https://reurl.cc/gmVKXR
落塵放射核種評估地力：
https://reurl.cc/8nEdm4
中子射線感測器監控土壤濕度：
https://reurl.cc/R15Avz
核技術在土壤鹽化的應用：
https://reurl.cc/Xk17n3
同位素標記 在 史丹福狂想曲 Facebook 的最佳貼文
圖中細胞上有點點螢光，就仿似寶石一般，閃閃發亮。細胞在螢光的點綴下，看起來像是MCU中Thanos的無限手套。
原來這是螢光原位雜交（fluorescent in situ hybridization）的結果。螢光原位雜交是一種細胞遺傳學的技術，可以用來分析染色體的變異。
原位雜交技術始於1969年耶魯大學，最原始的技術是利用同位素標記核酸探針，到了80年代出現了螢光染料探針，令這個技術變得更加安全，且功能越來越多。
螢光原位雜交的原理是利用與目標核酸(DNA或RNA）互補的單鏈核酸為探針，這些單鏈核酸帶有螢光標記，會與目標核酸結合。透過使用不同顏色的螢光標記，我們就可以偵測到染色體的變化。
舉個例子，慢性骨髓性白血病（chronic myeloid leukaemia）是由於染色體易位而引起的。ABL1基因位於染色體9q34的位置，而BCR則位於22q11.2的位置，如果這兩條染色體出現易位，就會令到這兩條基因融合，令到細胞異常生長。螢光原位雜交技術可以幫我們偵測到這個染色體變化，橙色螢光標記的探針會與ABL1基因結合，綠色螢光標記的探針會與BCR基因結合。正常人各有一對分開的BCR與ABL1基因，所以細胞內應有兩個橙色螢光點與兩個綠色螢光點。但在染色體易位後，螢光標記斷開，橙色與綠色螢光點結合，變成一個橙色螢光點、一個綠色螢光點與兩個融合了的螢光點。