Zatímco záření se může vztahovat na všechny formy elektromagnetického záření, včetně světelných a rádiových vln, používá se častěji, když popisující ionizující záření - vysokoenergetické záření, které může ionizovat atomy, jako je záření uvolněné rozpadem radioaktivního záření izotopy. Rentgenové záření, paprsky gama a částice alfa a beta jsou všechny formy ionizujícího záření. Pokud jsou přítomny na dostatečné úrovni, mohou poškodit zdraví lidí a jiných zvířat.
Typy
Energie fotonu elektromagnetického vztahu je dána Planck-Einsteinovou rovnicí, E = hν, kde E je energie, h je Planckova konstanta a ν je frekvence. Z této rovnice víme, že čím vyšší frekvence, tím vyšší energie.
Gama paprsky a rentgenové paprsky jsou na vrcholu frekvenčního spektra, a proto mají vysokou energii. Když foton gama nebo rentgenového záření udeří do elektronu nebo částice, dodává energii svému cíli. Tento přenos energie může potenciálně odstranit elektrony z atomů nebo je ionizovat a rozbít chemické vazby mezi atomy.
Alfa a beta záření jsou vysokoenergetické částice vyvrhované rozpadajícími se jádry nestabilních izotopů. Mají ještě větší schopnost ionizovat atomy a narušovat chemické vazby, i když jsou snadněji blokovány než rentgenové a gama paprsky. Polonium 210 je jeden radioaktivní izotop, který emituje alfa částice; to se dostalo na titulky v roce 2006, kdy byl bývalý ruský důstojník KGB Alexander Litviněnko otráven poloniem.
Význam
Když ionizující záření zasáhne zvířecí buňku, může narušit chemické vazby uvnitř molekul nebo vytvořit nové vazby. Míra, do jaké tyto změny poškozují buňku, závisí na tom, které molekuly jsou změněny, a na povaze těchto změn. Poškození DNA je obzvláště škodlivé, protože akumulované změny buněčné DNA mohou potenciálně vést k rakovině.
Buňky mají vnitřní opravné mechanismy, které dokážou zvládnout poškození až do určitého bodu. Pokud však na zvířecí buňku zasáhne dostatek ionizujícího záření nebo je poškození dostatečně závažné, buňka zemře.
Velikost
Dávky záření se obecně měří pomocí jednotky zvané šedá nebo Gy, ačkoli jednotka zvaná rad byla až donedávna preferována a je stále poměrně běžně používána. Rad je ekvivalentní jedné centigray. Vyšší dávky jsou pro zvířata potenciálně smrtelnější. Akutní dávka záření je jeden rad nebo vyšší; chronická expozice je opakovaná expozice nízkým dávkám po dlouhou dobu.
Některá zvířata se zdají tvrdší než jiná. Epizoda pořadu Discovery Channel „Mythbusters“ z roku 2008 uvedla, že i když švábi a mouka brouci mohou tolerovat vyšší úrovně záření než lidé, tento hmyz také zemře, když je vystaven masivnímu dávkách.
Účinky
Živočišné buňky, které se rychle dělí, utrpí při akutní expozici nejzávažnější poškození. Například buňky v kostní dřeni a lymfatické tkáni jsou obzvláště zranitelné, stejně jako rychle se dělící buňky ve výstelce gastrointestinálního traktu savců. Masivní dávky záření mohou způsobit průjem, zvracení, vnitřní krvácení, chudokrevnost, vyčerpání, trvalou sterilizaci a smrt.
Vystavení vysokým hladinám může také způsobit trvalé poškození buněčné DNA, které by mohlo potenciálně vést k rakovině. Účinky na myši byly možná studovány nejobsáhleji, protože myši byly použity v mnoha experimentech s radiací.
Výhody
Je ironií, že některé ze stejných vlastností, díky nimž je ionizující záření potenciálním rizikem, je učinily užitečné ve veterinární medicíně. Rentgenové paprsky jsou užitečným diagnostickým nástrojem, protože mohou snadno proniknout do měkké tkáně, ale jsou absorbovány kostmi, které mají vyšší hustotu elektronů.
Rentgenové záření může pomoci veterinářům najít zlomeniny kostí a kameny močového měchýře a diagnostikovat další poruchy. Úroveň radiace použitá v diagnostickém rentgenovém záření je dostatečně nízká, aby byla rizika zanedbatelná. Stejně jako u lidí se radioterapie často používá k léčbě rakoviny u psů a koček. Paprsky ionizujícího záření jsou zaměřeny na nádor ve snaze zabít rakovinné buňky a zmenšit nádor. Mezi vedlejší účinky obvykle patří kožní problémy, které mohou zvíře povzbudit k poškrábání. Zatímco únava a nevolnost jsou možné vedlejší účinky radioterapie u lidí, u koček a psů jsou neobvyklé.
