THE FUNCTIONAL ACTIVITY IN BLOOD LYMPHOCYTES CONNECTED WITH NEUTRON VARIATIONS NEAR THE EARTHS SURFACE N. A. Karnaukhova, L. A. Sergievich, E. A. Sigaeva* Institute of Cell Biophysics Russian Academy of Sciences, Pushchino Moscow region, , Russia *Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University, Vorobjovy Gory, Moscow, , Russia

THE FUNCTIONAL ACTIVITY IN BLOOD LYMPHOCYTES IS CONNECTED WITH NEUTRON VARIATIONS NEAR THE EARTHS SURFACE N. A. Karnaukhova, L. A. Sergievich, E. A. Sigaeva* Institute of Cell Biophysics Russian Academy of Sciences, Pushchino Moscow region, , Russia *Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University, Vorobjovy Gory, Moscow, , Russia A study was performed into a correlation between the functional activity of the synthesis apparatus of blood lymphocytes in different animals and the variations of neutron count rate near the Earths surface. From 1999 to 2002 for rats and from 2002 to 2003 for ground squirrels a reliable positive correlation between the synthetic activity of animal blood lymphocytes and neutron count rate was found. The correlation both for the neutron flux, directed towards the Earth and for total neutron flux (the neutron field of the Earth) was observed. There is not a correlation for the neutron flux, directed away from Earth, in this period. In years with the low level of variations of neutron count rate, no correlation was observed. Thus, the biotropic effect of thermal neutrons is revealed in the changes of the functional activity in blood lymphocytes in periods of significant variations of neutron fluxes. Karnaukhova N.A., Sergievich L.A., Karnaukhov V.A., Karnaukhov V.N // Biophysics V.49, suppl.1. P Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu., Sigaeva E.A. // Natural Hazards and Earth System Sciences V.3. Р pdf Karnaukhova N.A., Sergievich L.A., Kuzhevskij B.M., Sigaeva E.A., Nechaev O.Yu., Karnaukhov V.A., Karnaukhov V.N. // Biophysics V. 52, N. 7. P

В эксперименте использовались крысы-самцы и зимнеспящие якутские длиннохвостые суслики, содержавшиеся в стандартных условиях, как в активный период, так и в состоянии бодрствования между периодами зимней спячки Функциональная активность синтетического аппарата клеток (синтетическая активность) оценивалась по параметру, представляющему собой отношение интенсивностей флуоресценции в красной (640 нм) и в зеленой (530 нм) областях спектра После определенной подготовки материал исследовали с помощью двухволнового микрофлуориметра «Радикал ДМФ-2»

Общая схема двухволнового (двухканального) микрофлуориметра Радикал ДМФ-2. 1 – люминесцентный микроскоп ЛЮМАМ; 2 – зондовая насадка; 3 – дихроическое зеркало-анализатор; 4 – двухканальная (двухволновая) система регистрации; 5 – ртутная дуговая лампа ДРШ 250-2; 6 –блок питания лампы; 7 –блок питания ФЭУ; 8 –АЦП; 9 – компьютер; 10 – программа Микрофлюор-2; 11 – принтер; АЦП БПЛ БПВВ ФЭУ 2 ФЭУ Кр Зел 4 11

Оборудование для регистрации нейтронов: счетчики СИ-19Н (длина 22 см, диаметр 3,0 см); эффективная площадь счетчика 51 см 2; счетчик наполнен газом 3 Не под давлением 4 атмосферы и работает в коронном режиме. При захвате нейтрона наиболее эффективно осуществляется реакция 3 Не(n,p)T и выделяется энергия в 760 кэВ: 3 He + n t + p кэВ Сечение этой реакции максимально (5300±200 бн) для тепловых нейтронов.

Суммарные гистограммы распределения лимфоцитов крови крыс по параметру α в дни с низкой (а) и высокой (б) интенсивностями нейтронного счета. По оси ординат – количество клеток, по оси абсцисс – величина параметра α. а б n

Таблица 1. Изменение коэффициентов корреляции между величиной параметра α лимфоцитов крови крыс и средней величиной скорости нейтронного счета для общего потока нейтронов в зависимости от промежутков времени (в часах) до забора крови: 0-12(R 1 ), 0-24(R 2 ), 0-36(R 3 ), 0-60(R 4 ), 12-24(R 5 ), 12-36(R 6 ), 12-60(R 7 ). * p

Таблица 2. Изменение коэффициентов корреляции между величиной параметра α лимфоцитов крови сусликов и средней величиной скорости нейтронного счета для потока нейтронов, идущего к Земле, в зависимости от промежутков времени (в часах) до забора крови: 0-12(R 1 ), 0-24(R 2 ), 0-36(R 3 ), 0-60(R 4 ), 12-24(R 5 ), 12-36(R 6 ), 12-60(R 7 ). Период исследован ия Количество измеренийR1R1 R2R2 R3R3 R4R4 R5R5 R6R6 R7R7 апрель июль *0.45* *0.42* * p

Таблица 3. Коэффициенты корреляции между величиной параметра α лимфоцитов крови сусликов и средней величиной скорости нейтронного счета для потока нейтронов, идущего от Земли (R 8 ), для общего потока нейтронов, идущего к Земле и от Земли (R 9 ), а также коэффициент корреляции между потоками нейтронов к Земле и от Земли (R 10 ) в промежутке времени часов до забора крови в дни проведения экспериментов. Период исследования Количество измерений R8R8 R9R9 R10R10 апрель июль *0.13 * p

Таблица 4. Изменения относительных величин вариаций скорости нейтронного счета для общего потока нейтронов (N) в %, усредненных по дням проведения экспериментов, и средних значений параметра α лимфоцитов крови крыс в исследованные годы. Год исследованияNα ± ± ± ± ±581.15± ±721.28± ± ± ± ±0.02

Выводы: 1. В период с 1999 по 2002 г. для крыс и с 2002 по 2003 г. для сусликов нами получена достоверная положительная корреляция между синтетической активностью лимфоцитов крови животных и скоростью нейтронного счета. 2. Корреляция наблюдалась как для потока нейтронов, идущего к Земле, так и для суммарного потока нейтронов, определяющего нейтронное поле Земли. Корреляция между исследованными параметрами не наблюдалась для потока нейтронов, идущего от Земли. 3. Корреляция не была обнаружена в годы, характеризующиеся более низким уровнем скорости нейтронного счета. 4. Таким образом, нейтроны в области низких энергий обладают биоэффективностью, проявляющейся в модуляции функциональной активности лимфоцитов крови в периоды значительных вариаций интенсивности нейтронных потоков.