การประยุกต์ใช้รังสีมักจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรม พลังงาน การแพทย์และการเกษตร ในบทความนี้จะข้อกล่าวถึงการประยุกต์ใช้รังสีแกมมาสำหรับการเกษตร ซึ่งหลักสูตรฟิสิกส์ประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จังหวัดเชียงใหม่ มีเครื่องฉายรังสีแกมมาสำหรับการเรียนการสอน วิจัย และบริการวิชาการ มาแล้วกว่า 10 ปี

การประยุกต์ใช้รังสีแกมมาสำหรับการเกษตร 

การประยุกต์ใช้รังสีมักจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรม พลังงาน การแพทย์และการเกษตร ในบทความนี้จะข้อกล่าวถึงการประยุกต์ใช้รังสีแกมมาสำหรับการเกษตร ซึ่งหลักสูตรฟิสิกส์ประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จังหวัดเชียงใหม่ มีเครื่องฉายรังสีแกมมาสำหรับการเรียนการสอน วิจัย และบริการวิชาการ มาแล้วกว่า 10 ปี ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 เครื่องฉายรังสีแกมมา Gammacell 220 ณ ห้องฉายรังสี ชั้นใต้ดิน อาคาร 60 ปี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จังหวัดเชียงใหม่

เมื่อตัวอย่างพืชได้รับรังสีจะเกิดอันตรกิริยาระหว่างรังสีและสารชีวโมเลกุลในเซลล์ ซึ่งจะส่งผลกระทบการกระบวนการต่าง ๆ ภายในเซลล์ส่งผลให้การเกิดเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ดังรูปที่ 1 ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 กลุ่มตามปริมาณของรังสี (dose) และอัตราการอยู่รอด

รูปที่ 2 กราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณรังสี (Dose) และอัตราการรอดชีวิต (% Survival)

1.     การกระตุ้น (Stimulation)

การกระตุ้นทางรังสีเกิดขึ้นเมื่อพืชได้รับปริมาณรังสีเป็นปริมาณน้อย ๆ ช่วงไม่เกิน 100 Gy ซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นและชนิดของตัวอย่าง ส่งผลให้มีการกระตุ้นกระบวนการภายในเซลล์ เช่น กระตุ้นการงอก การออกดอกหรือการออกผล

2.     การส่งเสริม (Enhancement)

เมื่อพืชได้รับปริมาณรังสีมากขึ้นจะส่งผลให้มีการส่งเสริมกิจกรรมต่าง ๆ ภายในเซลล์ ส่งผลให้มีอัตราการเจริญเติบโตที่มากขึ้น เช่น ความยาวรากและความยาวยอด

3.     การกลายพันธุ์ (Mutation)

การกลายพันธุ์เป็นกระบวนการที่เกิดจากตัวอย่างได้รับปริมาณรังสีที่เหมาะสม ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับดีเอ็นเอ ส่งผลให้เกิดการแสดงออกทางพันธุกรรม เช่น เกิดการเปลี่ยนสีของดอก ใบและลำต้น

4.     การยับยั้ง (Inhibition)

เมื่อพืชได้รับปริมาณรังสีมากกว่าปกติ รังสีจะทำให้เกิดการยับยั้งมากกว่าการกระตุ้นกระบวนการต่าง ๆ ภายในเซลล์ ส่งผลให้มีการยับยั้งการเจริญเติบโต เช่น การยับยั้งการงอกของรากของมันฝรั่ง การยับยั้งการบานของดอกเห็ด การยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์

5.     การฆ่าทำลาย (Sterilization)

การฆ่าทำลายหรือฆ่าเชื้อเป็นการให้ปริมาณรังสีสูงมากกับตัวอย่างที่ต้องการกำจัดเชื้อจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนมา เช่น การฉายรังสีในผัก ผลไม้ หรืออาหาร สำหรับการส่งออกไปยังต่างประเทศ

จะเห็นได้ว่าการเลือกใช้ช่วงปริมาณรังสีต่าง ๆ กันสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้หลากหลายประเภท ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้ ดังนั้นความเข้าใจภาพรวมของช่วงปริมาณรังสีที่เหมาะสมสำหรับงานประยุกต์ทางรังสีต่าง ๆ กับพืชจึงเป็นสิ่งที่สำคัญและควรทราบไว้เบื้องต้นก่อนเข้ารับการบริการฉายรังสี

นอกจากนี้การบริการรังสีแกมมาของหลักสูตรฟิสิกส์ประยุกต์ ยังมีการบริการฉายรังสีด้วยเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานต่ำและการใช้เทคนิคทางพลาสมาสำหรับการประยุกต์ใช้ในด้านการเกษตรอีกด้วย