Ενώ η ακτινοβολία μπορεί να αναφέρεται σε όλες τις μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, συμπεριλαμβανομένων των φωτός και των ραδιοκυμάτων, χρησιμοποιείται συχνότερα όταν περιγράφοντας ιονίζουσα ακτινοβολία - ακτινοβολία υψηλής ενέργειας που μπορεί να ιονίσει άτομα, όπως η ακτινοβολία που απελευθερώνεται από την αποσύνθεση των ραδιενεργών ισότοπα. Οι ακτίνες Χ, οι ακτίνες γάμμα και τα σωματίδια άλφα και βήτα είναι όλες οι μορφές ιονίζουσας ακτινοβολίας. Εάν υπάρχουν σε επαρκή επίπεδα, μπορούν να βλάψουν την υγεία των ανθρώπων και άλλων ζώων.
Τύποι
Η ενέργεια ενός φωτονίου ηλεκτρομαγνητικής σχέσης δίνεται από την εξίσωση Planck-Einstein, E = hν, όπου το E είναι ενέργεια, το h είναι η σταθερά του Planck και το ν είναι η συχνότητα. Από αυτήν την εξίσωση, γνωρίζουμε ότι όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο υψηλότερη είναι η ενέργεια.
Οι ακτίνες γάμμα και οι ακτίνες Χ βρίσκονται στην κορυφή του φάσματος συχνοτήτων και ως εκ τούτου έχουν υψηλή ενέργεια. Όταν ένα φωτόνιο ακτινοβολίας γάμμα ή ακτίνων Χ χτυπά ένα ηλεκτρόνιο ή σωματίδιο, μεταδίδει την ενέργειά του στον στόχο του. Αυτή η μεταφορά ενέργειας μπορεί δυνητικά να απομακρύνει τα ηλεκτρόνια από τα άτομα, ή να τα ιονίσει, και να σπάσει τους χημικούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων.
Η ακτινοβολία άλφα και βήτα είναι σωματίδια υψηλής ενέργειας που εκτοξεύονται από τους αποσυντιθέμενους πυρήνες ασταθών ισοτόπων. Έχουν ακόμη μεγαλύτερη ικανότητα ιονισμού ατόμων και διάσπασης χημικών δεσμών, αν και είναι πιο εύκολα μπλοκαρισμένα από τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμμα. Το Polonium 210 είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο που εκπέμπει σωματίδια άλφα. Έκανε πρωτοσέλιδα το 2006 όταν ο πρώην Ρώσος αξιωματικός της KGB Alexander Litvinenko δηλητηριάστηκε με πολώνιο.
Σημασία
Όταν η ιονίζουσα ακτινοβολία χτυπά ένα ζωικό κύτταρο, μπορεί να σπάσει τους χημικούς δεσμούς μέσα στα μόρια ή να σχηματίσει νέους δεσμούς. Ο βαθμός στον οποίο αυτές οι αλλαγές βλάπτουν το κύτταρο εξαρτάται από το ποια μόρια μεταβάλλονται και τη φύση αυτών των αλλαγών. Η βλάβη του DNA είναι ιδιαίτερα επιβλαβής, καθώς οι συσσωρευμένες αλλαγές στο κυτταρικό DNA μπορεί δυνητικά να οδηγήσουν σε καρκίνο.
Τα κελιά διαθέτουν εσωτερικούς μηχανισμούς επιδιόρθωσης που μπορούν να χειριστούν ζημιές έως ένα σημείο. Ωστόσο, εάν αρκετή ιονίζουσα ακτινοβολία χτυπήσει ένα ζωικό κύτταρο ή η ζημιά είναι αρκετά σοβαρή, το κύτταρο θα πεθάνει.
Μέγεθος
Οι δόσεις ακτινοβολίας γενικά μετρώνται χρησιμοποιώντας μια μονάδα που ονομάζεται γκρι ή Gy, αν και μια μονάδα που ονομάζεται ραδιόφωνο προτιμήθηκε μέχρι πρόσφατα και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε αρκετά κοινή χρήση. Ένα ραδιόφωνο ισοδυναμεί με ένα εκατοστόλιτρο. Οι μεγαλύτερες δόσεις είναι δυνητικά πιο θανατηφόρες για τα ζώα. Μια οξεία δόση ακτινοβολίας είναι ένα rad ή παραπάνω. Η χρόνια έκθεση είναι επαναλαμβανόμενη έκθεση σε χαμηλές δόσεις για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Μερικά ζώα φαίνονται πιο σκληρά από άλλα. Ένα επεισόδιο του 2008 του προγράμματος Discovery Channel "Mythbusters" σημείωσε ότι, αν και οι κατσαρίδες και το αλεύρι Τα σκαθάρια μπορούν να ανεχθούν υψηλότερα επίπεδα ακτινοβολίας από ό, τι οι άνθρωποι, αυτά τα έντομα θα πεθάνουν επίσης όταν εκτίθενται σε μαζικά δόσεις.
Υπάρχοντα
Τα ζωικά κύτταρα που διαιρούνται γρήγορα υφίστανται τη σοβαρότερη βλάβη κατά την οξεία έκθεση. Τα κύτταρα του μυελού των οστών και του λεμφικού ιστού, για παράδειγμα, είναι ιδιαίτερα ευάλωτα, όπως και τα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα στην επένδυση της γαστρεντερικής οδού των θηλαστικών. Οι μαζικές δόσεις ακτινοβολίας μπορούν να προκαλέσουν διάρροια, έμετο, εσωτερική αιμορραγία, αναιμία, εξάντληση, μόνιμη αποστείρωση και θάνατο.
Η έκθεση σε υψηλά επίπεδα μπορεί επίσης να προκαλέσει μόνιμη βλάβη στο κυτταρικό DNA που θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε καρκίνο. Τα αποτελέσματα στα ποντίκια μελετήθηκαν ίσως εκτενώς, καθώς τα ποντίκια χρησιμοποιήθηκαν σε πολλά πειράματα με ακτινοβολία.
Οφέλη
Κατά ειρωνικό τρόπο, ορισμένες από τις ίδιες ιδιότητες που καθιστούν την ιονίζουσα ακτινοβολία δυνητικό κίνδυνο τις έχουν καταστήσει χρήσιμες στην κτηνιατρική. Οι ακτίνες Χ είναι ένα χρήσιμο διαγνωστικό εργαλείο, καθώς μπορούν να διεισδύσουν στον μαλακό ιστό αρκετά εύκολα, αλλά απορροφώνται από οστά, τα οποία έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα ηλεκτρονίων.
Οι ακτινογραφίες μπορούν να βοηθήσουν τους κτηνιάτρους να βρουν κατάγματα οστών και πέτρες της ουροδόχου κύστης και να διαγνώσουν άλλες διαταραχές. Το επίπεδο ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται σε μια διαγνωστική ακτινογραφία είναι αρκετά χαμηλό ώστε οι κίνδυνοι να είναι αμελητέοι. Όπως και στους ανθρώπους, η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία του καρκίνου σε σκύλους και γάτες. Οι ακτίνες ιονίζουσας ακτινοβολίας εστιάζονται στον όγκο σε μια προσπάθεια να σκοτώσουν τα καρκινικά κύτταρα και να συρρικνωθεί ο όγκος. Οι ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν συνήθως δερματικά προβλήματα που μπορεί να ενθαρρύνουν το ξύσιμο του ζώου. Ενώ η κόπωση και η ναυτία είναι πιθανές παρενέργειες της ακτινοθεραπείας στον άνθρωπο, αυτές είναι ασυνήθιστες σε γάτες και σκύλους.