چرنوبل فنگی گہرے خلائی مشنوں کے لیے کائناتی شعاعوں کے خلاف بطور ڈھال 

1986 میں، یوکرین (سابق سوویت یونین) میں چرنوبل نیوکلیئر پاور پلانٹ کے چوتھے یونٹ کو بڑے پیمانے پر آگ اور بھاپ کے دھماکے کا سامنا کرنا پڑا۔ غیر معمولی حادثے نے ماحول میں 100 سے زیادہ تابکار عناصر (بنیادی طور پر آئوڈین-131، سیزیم-137، اور سٹرونٹیم-90) پر مشتمل تابکار ری ایکٹر کور کا 5 فیصد سے زیادہ حصہ چھوڑ دیا۔ آس پاس کی زندگیوں کے زندہ رہنے کے لیے تابکاری کی سطح بہت زیادہ تھی۔ جائے حادثہ کے آس پاس کے 10 مربع کلومیٹر کے علاقے میں دیودار کے درخت تابکاری کی مہلک خوراکوں کی وجہ سے ہفتوں کے اندر ہلاک ہو گئے۔ تاہم، بعض سانچوں اور سیاہ فنگس نہ صرف خطرناک حد تک زیادہ تابکاری کی سطح سے بچ گئے بلکہ جائے حادثہ پر پھلتے پھولتے پائے گئے۔ اس کے بعد کے مطالعے نے فنگس کی 200 پرجاتیوں کے تقریباً 2000 تناؤ کو سائٹ سے الگ کیا۔ یہ پایا گیا کہ فنگل ہائفائی آئنائزنگ بیٹا اور گاما تابکاری کے منبع کی طرف بڑھی جس طرح سبز پودے سورج کی روشنی کی طرف بڑھتے ہیں۔ مزید دلچسپ بات یہ ہے کہ ایسا لگتا ہے کہ آئنائزنگ ریڈی ایشن کی نمائش نے میلانائزڈ فنگس سیلز کو ایک بہتر نشوونما کے قابل بنا دیا ہے جو کہ اعلی توانائی کی تابکاری کی موجودگی میں میلانین پگمنٹ کے ذریعے توانائی کی گرفت کو ظاہر کرتا ہے (فوت سنتھیسس میں سورج کی روشنی میں کلوروفیل کے ذریعے توانائی کی گرفت کی طرح)۔ 2022 میں، بین الاقوامی خلائی اسٹیشن (آئی ایس ایس) پر سوار ایک تجربے نے یہ ظاہر کیا کہ یہ فنگس خلا میں بھی ریڈیو مزاحمت اور ریڈیو سنتھیسز کی صلاحیتوں کو ظاہر کرتی ہیں۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ میلانائزڈ فنگس جو چرنوبل حادثے کی جگہ جیسے انتہائی تابکاری کے حالات میں زندہ رہتی ہے اور پروان چڑھتی ہے، گہرے خلاء میں انسانی رہائش کو کائناتی شعاعوں سے بچانے اور توانائی (کائناتی شعاعوں سے) حاصل کرنے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے تاکہ موت کے مستقبل کے لیے انسانی عادات جیسے گہرے خلائی مشنوں کی توانائی خود مختاری کو بڑھایا جا سکے۔  

دنیا بھر میں نیوکلیئر ری ایکٹر زیادہ تر افزودہ یورینیم کا استعمال کرتے ہیں جس میں تقریباً 3-5% یورینیم-235 فیزائل مواد کے طور پر ہوتا ہے (کچھ جدید بریڈر ری ایکٹر Plutonium-239 یا Thorium-233 بھی استعمال کر سکتے ہیں)۔ ری ایکٹروں میں یورینیم-235 کے کنٹرول شدہ فیوژن کی بنیادی مصنوعات کرپٹن اور بیریم کے ہلکے نیوکلیئس، فری نیوٹران اور بڑی مقدار میں توانائی ہیں۔ غیر مستحکم ہلکے فسل کے ٹکڑوں (کرپٹن اور بیریم نیوکلی) کی مزید تابکار کشی بیٹا ذرات، گاما شعاعیں اور دیگر مستحکم ضمنی مصنوعات جاری کرتی ہے۔  

چرنوبل حادثہ (1986) 

1986 میں، یوکرین (اس وقت کے سوویت یونین) میں چرنوبل نیوکلیئر پاور پلانٹ کے چوتھے یونٹ میں آگ اور بھاپ کے دھماکے کے نتیجے میں 5 فیصد سے زیادہ تابکار ری ایکٹر کور ماحول میں خارج ہوا۔ اس بے مثال حادثے نے ماحول میں 100 سے زیادہ تابکار عناصر کو چھوڑا، جن میں اہم آئوڈین-131، سیزیم-137، اور سٹرونٹیم-90 تھے۔ مؤخر الذکر دو (جیسے سیزیم-137 اور سٹرونٹیم-90) اب بھی مقامی ماحول میں نمایاں مقدار میں موجود ہیں کیونکہ ان کی نصف عمر تقریباً 30 سال ہے۔ یہ دو آاسوٹوپس بنیادی طور پر خارجی زون کے زمین پر سب سے زیادہ تابکار آلودہ علاقے ہونے کے ذمہ دار ہیں۔  

سائٹ کے قریب خارج ہونے والے زون میں کچھ جگہوں پر تابکاری کی سطح بہت زیادہ ہے۔ تباہ شدہ ری ایکٹر کی عمارت میں 20,000 رونٹجینز فی گھنٹہ سے زیادہ تابکاری کی سطح ہے (مقابلے کے لیے، پانچ گھنٹے کے دوران تقریباً 500 روینٹجینز تابکاری کی مہلک خوراک ہے، جو تباہ شدہ ری ایکٹر کی جگہ کے قریب تابکاری کا 1% سے بھی کم ہے)۔   

اخراج زون (جسے ریڈ فارسٹ کہا جاتا ہے) کے اندر چرنوبل پلانٹ کے آس پاس کے 10 مربع کلومیٹر کے علاقے میں تابکاری کی سطح اتنی زیادہ تھی کہ ہزاروں دیودار کے درخت لگ بھگ بے نقاب ہونے کے بعد ہفتوں کے اندر مر گئے۔ تابکاری کے 60-100 گرے (Gy)۔ یہ تابکاری کی خوراک علاقے میں دیودار کے درختوں کے لیے مہلک تھی جو زنگ آلود سرخ ہو گئے اور مر گئے۔ آج بھی، گاما شعاعیں سرخ جنگل میں کچھ جگہوں پر تقریباً 17 ملیریم فی گھنٹہ (تقریباً 170 µSv/h) کی بلندی پر ہیں۔ گاما شعاعیں بہت زیادہ توانائی کی شعاعیں ہیں۔ وہ گہرائی میں داخل ہوتے ہیں اور ایٹموں اور مالیکیولز سے الیکٹرانوں کو دستک دیتے ہیں اور آئن اور فری ریڈیکلز بناتے ہیں جو ڈی این اے اور انزائمز جیسے اہم بائیو مالیکیولز سمیت خلیوں اور بافتوں کو ناقابل تلافی نقصان پہنچاتے ہیں۔ گاما شعاعوں کی بہت زیادہ مقداروں کی نمائش کے نتیجے میں جانداروں کی موت ہو جاتی ہے جیسا کہ چرنوبل حادثے کی جگہ کے ارد گرد دیودار کے درختوں کے ساتھ ہوا تھا۔ لیکن ہمیشہ نہیں!  

کچھ فنگس نہ صرف زندہ رہی بلکہ اعلی تابکاری چرنوبل حادثے کی جگہ پر پروان چڑھی۔  

جب کہ جائے حادثہ کے اردگرد 10 مربع کلومیٹر کے علاقے میں دیودار کے درخت انتہائی بلند تابکاری کی سطح کے سامنے آنے کی وجہ سے ہفتوں کے اندر ہلاک ہو گئے تھے، خاص طور پر کچھ کالی فنگس Cladosporium sphaerospermum اور الٹرنیریا الٹرناٹا حادثے کے چند سال بعد تباہ شدہ چوتھے یونٹ کے آس پاس میں بڑھتے ہوئے دیکھا گیا حالانکہ تابکاری کی سطح ابھی بھی مہلک تھی۔ یہ ایک حیرت کی بات تھی۔ 2004 تک، مختلف مطالعات نے حادثے کی جگہ سے پھپھوندی کی 200 اقسام کے تقریباً 2000 تناؤ کو الگ کیا۔  

دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ پایا گیا کہ فنگل ہائفائی آئنائزنگ تابکاری کے منبع کی طرف بڑھی ہے (جس طرح سے پودے سورج کی روشنی کی طرف بڑھتے ہیں فوٹوٹراپزم دکھاتے ہیں)۔ آئنائزنگ تابکاری کے فنگل ردعمل کی پیمائش پر، محققین نے ظاہر کیا کہ بیٹا اور گاما تابکاری دونوں ماخذ کی طرف ہائفے کی دشاتمک ترقی کو فروغ دیتے ہیں۔  

چونکہ میلانائزڈ مائکروبیل انواع فطرت میں زیادہ عام ہیں، اس لیے یہ خیال کیا جاتا تھا کہ میلانین پگمنٹ کچھ فنگس کی اس قابل ذکر قابلیت میں کردار ادا کرتا ہے جو فسل کے ٹکڑوں (ریڈیونکلائڈز) سے آلودہ مٹی میں زندہ رہنے اور پھلنے پھولنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ 2007 میں شائع ہونے والے ایک تجربے سے پتہ چلا کہ واقعی ایسا ہی تھا۔ آئنائزنگ تابکاری میں میلانین کی نمائش کلید ہے۔ آئنائزنگ ریڈی ایشن نے میلانین پگمنٹس کی الیکٹرانک خصوصیات کو تبدیل کر دیا جس سے میلانائزڈ فنگل سیلز آئنائزنگ ریڈی ایشن کے سامنے آنے کے بعد بہتر نشوونما پاتے ہیں۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ میلانین کا توانائی کی گرفت (ریڈیو سنتھیسس) میں ایک کردار ہے، جیسا کہ فوٹو سنتھیس میں کلوروفل کا ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ بھی تھا کہ ان فنگس کو ریڈیونیوکلائڈس کی آلودگی کی صفائی میں استعمال کرنے کا امکان ہے۔   

گہری خلائی انسانی مشن اور رہائش گاہیں۔  

طویل عرصے میں، تمام سیاروں کی تہذیب خلاء کے اثرات سے وجودی خطرات کو چلاتی ہے اس لیے انسانوں کے لیے ایک کثیر سیاروں کی نسل بننا ضروری ہے۔ زمین سے باہر انسانی رہائش گاہیں قائم کرنے کے لیے گہرے خلائی مشن کا تصور کیا گیا ہے۔ آرٹیمس مون مشن اس سمت میں ایک آغاز ہے جس کا مقصد مریخ پر انسانی مشنز اور رہائش گاہوں کی تیاری کے لیے چاند پر اور اس کے گرد طویل مدتی انسانی موجودگی پیدا کرنا ہے۔   

گہری خلائی انسانی مشنوں کے سامنے سب سے بڑا چیلنج طاقتور کائناتی شعاعوں کے مسلسل بہاؤ سے لاحق ہے جو خلا میں ہر جگہ پھیلی ہوئی ہیں۔ زمین کا مقناطیسی میدان ہمیں زمین پر برہمانڈیی شعاعوں سے بچاتا ہے، لیکن یہ خلا میں انسانی مشنوں کے لیے صحت کے لیے سب سے بڑا خطرہ ہے۔ لہذا، گہری خلائی مشنوں کو کائناتی شعاعوں سے حفاظتی ڈھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسری طرف، برہمانڈیی تابکاری توانائی کا لامحدود ذریعہ بھی ہو سکتی ہے اور لمبے گہرے خلائی مشنوں کی توانائی کی خود مختاری کو بڑھا سکتی ہے اگر ان کے استعمال کے لیے مناسب ٹیکنالوجی موجود ہو۔ 

اعلی تابکاری چرنوبل سائٹ میں پروان چڑھنے والی کوکی کائناتی تابکاری سے گہری خلاء میں انسانی مشنز اور رہائش گاہوں کو درپیش چیلنجوں کا حل پیش کر سکتی ہے۔  

جیسا کہ اوپر تبادلہ خیال کیا گیا ہے، کچھ میلانائزڈ فنگس تباہ شدہ چرنوبل نیوکلیئر پاور پلانٹ اور زمین پر دیگر اعلی تابکاری والے ماحول کی اعلی تابکاری آلودگی والی جگہ پر پائی جاتی ہیں۔ بظاہر، ان فنگس میں میلانین روغن کیمیائی توانائی پیدا کرنے کے لیے زیادہ توانائی والی تابکاری کا استعمال کرتے ہیں (جس طرح سبز پودوں میں کلوروفیل سورج کی شعاعوں کو فتوسنتھیس میں استعمال کرتا ہے)۔ اس طرح، چرنوبل فنگس میں اعلی توانائی والی کائناتی شعاعوں (ریڈیو مزاحمت) کے ساتھ ساتھ گہری خلائی مشنوں میں توانائی پیدا کرنے والے (ریڈیو سنتھیسس) کے خلاف حفاظتی ڈھال کے طور پر کام کرنے کی صلاحیت ہو سکتی ہے اگر ان کی صلاحیتیں خلا میں کائناتی شعاعوں تک پھیلی ہوئی ہوں۔ محققین نے خلا میں اس کا تجربہ کیا۔  

فنگس Cladosporium sphaerospermum بین الاقوامی خلائی اسٹیشن (ISS) پر اس کی نشوونما اور آئنائزنگ کائناتی شعاعوں کو 26 دنوں میں جذب کرنے اور مریخ کی سطح پر رہائش کی نقل کرنے کی حالت میں نم کرنے کی صلاحیت کا مطالعہ کرنے کے لیے کاشت کی گئی تھی۔ نتیجہ میں فنگل بایوماس کی وجہ سے کائناتی تابکاری کی کشندگی اور خلا میں بڑھنے کا فائدہ ظاہر ہوتا ہے کہ چرنوبل حادثے کے مقام پر بعض فنگس کی طرف سے دکھائی جانے والی صلاحیتیں خلا میں موجود کائناتی شعاعوں تک قابل توسیع ہیں۔  

یہ کہنا قبل از وقت ہے لیکن مستقبل میں ان فنگس کو مون اور مریخ تک پہنچانا ممکن ہو سکتا ہے جہاں مناسب انفراسٹرکچر کی مدد سے یہ فنگس کیمیائی توانائی پیدا کرنے والے کے طور پر کام کر سکیں گے۔  

*** 

حوالہ جات:  

1. Zhdanova NN، ET اللہ تعالی 2004. آئنائزنگ تابکاری مٹی کی فنگس کو اپنی طرف متوجہ کرتی ہے۔ Mycol Res. 108: 1089–1096۔ DOI: https://doi.org/10.1017/S0953756204000966 

2. داداچووا ای. ET اللہ تعالی 2007. آئنائزنگ تابکاری میلانین کی الیکٹرانک خصوصیات کو تبدیل کرتی ہے اور میلانائزڈ فنگس کی افزائش کو بڑھاتی ہے۔ PLOS ایک۔ DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000457 

3. ڈائٹن جے.، ٹگے ٹی.، اور زہدانوا این.، 2008. ریڈیونکلائڈز سے فنگی اور آئنائزنگ تابکاری۔ FEMS مائکرو بایولوجی لیٹرز، جلد 281، شمارہ 2، اپریل 2008، صفحات 109-120۔ DOI: https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01076.x 

4. Ekaterina D. & Casadevall A.، 2008. Ionizing تابکاری: فنگی میلانین کی مدد سے کیسے مقابلہ کرتی ہے، موافقت کرتی ہے اور استحصال کرتی ہے۔ مائکرو بایولوجی میں موجودہ رائے۔ جلد 11، شمارہ 6، دسمبر 2008، صفحات 525-531۔ DOI: https://doi.org/10.1016/j.mib.2008.09.013 

5. Averesch NJH ET اللہ تعالی 2022. Dematiaceous فنگس کی کاشت Cladosporium sphaerospermum بین الاقوامی خلائی اسٹیشن پر سوار اور Ionizing تابکاری کے اثرات۔ سامنے والا۔ مائکروبیول، 05 جولائی 2022۔ سیکنڈ۔ ایکسٹریم مائکروبیولوجی والیوم 13 2022۔ DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.877625 

6. Sihver L.، 2022. چرنوبل فنگی بطور توانائی پیدا کرنے والے۔ پر دستیاب ہے۔ https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022cosp…44.2639S/abstract 

7. Tibolla MH، اور Fischer J.، 2025. ریڈیوٹروفک فنگس اور ان کا استعمال تابکاری سے متاثرہ علاقوں کے بائیو میڈیشن ایجنٹ کے طور پر اور حفاظتی ایجنٹوں کے طور پر۔ تحقیق، معاشرہ اور ترقی۔ DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v14i1.47965 

*** 

متعلقہ مضامین 

• زندگی کی تاریخ میں بڑے پیمانے پر معدومیت: ناسا کے آرٹیمس مون اور سیاروں کے دفاع ڈارٹ مشن کی اہمیت (ایکس این ایم ایکس اگست ایکس این ایم ایکس ایکس)  

• آرٹیمس مون مشن: گہری خلائی انسانی رہائش کی طرف (ایکس این ایم ایکس اگست ایکس این ایم ایکس ایکس) 

• ….پیل بلیو ڈاٹ، واحد گھر جسے ہم کبھی جانتے ہیں۔ (13 جنوری 2022) 

***