Mens stråling kan henvise til alle former for elektromagnetisk stråling, herunder lys og radiobølger, bruges den oftere når beskriver ioniserende stråling - højenergistråling, der kan ionisere atomer, såsom stråling frigivet ved henfaldet af radioaktivt isotoper. Røntgenstråler, gammastråler og alfa- og beta-partikler er alle former for ioniserende stråling. Hvis de findes i tilstrækkelige niveauer, kan de skade menneskers og andre dyrs sundhed.
Typer
Energien af et foton med elektromagnetisk relation gives af ligningen Planck-Einstein, E = hν, hvor E er energi, h er Plancks konstant og v er frekvensen. Fra denne ligning ved vi, at jo højere frekvens, jo højere energi.
Gammastråler og røntgenstråler er øverst i frekvensspektret og har derfor høj energi. Når en foton af gamma- eller røntgenstråling rammer en elektron eller en partikel, tilfører den sin energi til sit mål. Denne overførsel af energi kan potentielt fjerne elektroner fra atomer eller ionisere dem og bryde kemiske bindinger mellem atomer.
Alpha- og beta-stråling er partikler med høj energi, der udstødes af de ustabile isotopers forfaldne kerner. De har en endnu større evne til at ionisere atomer og forstyrre kemiske bindinger, skønt de lettere blokeres end røntgenstråler og gammastråler. Polonium 210 er en radioaktiv isotop, der udsender alfapartikler; det skabte overskrifter i 2006, da den tidligere russiske KGB-officer Alexander Litvinenko blev forgiftet med polonium.
Betydning
Når ioniserende stråling rammer en dyrecelle, kan den bryde kemiske bindinger inde i molekyler eller danne nye bindinger. I hvilken grad disse ændringer skader cellen afhænger af, hvilke molekyler der ændres, og arten af disse ændringer. DNA-skader er især skadelige, da akkumulerede ændringer i cellulært DNA potentielt kan føre til kræft.
Celler har interne reparationsmekanismer, der kan håndtere skader op til et bestemt punkt. Men hvis tilstrækkelig ioniserende stråling rammer en dyrecelle, eller skaden er alvorlig nok, vil cellen dø.
Størrelse
Dosis af stråling måles generelt ved hjælp af en enhed kaldet grå eller Gy, selvom en enhed kaldet rad var foretrukket indtil ganske nylig og stadig er i forholdsvis almindelig brug. En rad svarer til en celsius. Større doser er potentielt mere dødelige for dyr. En akut dosis af stråling er en rad eller derover; kronisk eksponering gentages eksponering for lave doser over en lang periode.
Nogle dyr virker hårdere end andre. En episode fra 2008 af Discovery Channel-programmet "Mythbusters" bemærkede, at selvom kakerlakker og mel biller tåler højere niveauer af stråling end mennesker, disse insekter vil også dø, når de udsættes for massiv doser.
Effekter
Dyreceller, der hurtigt deler sig, lider under den mest alvorlige skade under akut eksponering. Celler i knoglemarv og lymfevæv er for eksempel særligt sårbare, ligesom de hurtigt delende celler i foringen i pattedyrets mave-tarmkanal. Massive doser af stråling kan forårsage diarré, opkastning, indre blødninger, anæmi, udmattelse, permanent sterilisering og død.
Eksponering for høje niveauer kan også forårsage permanent skade på cellulært DNA, der potentielt kan resultere i kræft. Virkningerne på mus er måske blevet undersøgt mest omfattende, da mus blev brugt i mange eksperimenter med stråling.
Fordele
Ironisk nok har nogle af de samme egenskaber, der gør ioniserende stråling til en potentiel fare, gjort dem nyttige inden for veterinærmedicin. Røntgenstråler er et nyttigt diagnostisk værktøj, da de let kan trænge gennem blødt væv, men absorberes af knogler, som har en højere elektrondensitet.
Røntgenstråler kan hjælpe dyrlæger med at finde knoglebrud og blæresten og diagnosticere andre lidelser. Strålingsniveauet, der anvendes i en diagnostisk røntgen, er lavt nok til, at risikoen er ubetydelig. Ligesom hos mennesker bruges strålebehandling ofte til behandling af kræft hos hunde og katte. Bjælker af ioniserende stråling er fokuseret på tumoren i et forsøg på at dræbe kræftcellerne og krympe tumoren. Bivirkninger inkluderer typisk hudproblemer, der kan tilskynde dyret til at ridse. Mens træthed og kvalme er mulige bivirkninger af strålebehandling hos mennesker, er disse usædvanlige hos katte og hunde.