Vaikka säteily voi viitata kaikkiin sähkömagneettisen säteilyn muotoihin, mukaan lukien valo- ja radioaallot, sitä käytetään useammin silloin, kun kuvataan ionisoivaa säteilyä - suurenergistä säteilyä, joka voi ionisoida atomeja, kuten radioaktiivisen aineen hajoamisesta vapautuvaa säteilyä isotoopit. Röntgensäteet, gammasäteet sekä alfa- ja beeta-hiukkaset ovat kaikki ionisoivan säteilyn muotoja. Jos niitä on riittävästi, ne voivat vahingoittaa ihmisten ja muiden eläinten terveyttä.
Tyypit
Sähkömagneettisen suhteen fotonin energia saadaan Planck-Einstein-yhtälöllä, E = hν, missä E on energia, h on Planckin vakio ja ν on taajuus. Tästä yhtälöstä tiedämme, että mitä suurempi taajuus, sitä suurempi energia.
Gammasäteet ja röntgensäteet ovat taajuusspektrin yläosassa, joten niillä on suuri energia. Kun gamma- tai röntgensäteilyn fotoni osuu elektroniin tai hiukkaseen, se välittää energiansa kohteeseen. Tämä energiansiirto voi mahdollisesti poistaa elektroneja atomista tai ionisoida ne ja rikkoa kemialliset siteet atomien välillä.
Alfa- ja beetasäteily ovat suurenergisiä hiukkasia, jotka heijastuvat epävakaiden isotooppien hajoavista ytimistä. Niillä on vielä suurempi kyky ionisoida atomeja ja hajottaa kemiallisia sidoksia, vaikka ne ovatkin helpommin tukossa kuin röntgensäteet ja gammasäteet. Polonium 210 on yksi radioaktiivinen isotooppi, joka lähettää alfahiukkasia; se tuli otsikoihin vuonna 2006, kun entinen venäläinen KGB-upseeri Alexander Litvinenko myrkytettiin poloniumilla.
Merkitys
Kun ionisoiva säteily iskee eläinsoluun, se voi rikkoa kemiallisia sidoksia molekyylien sisällä tai muodostaa uusia sidoksia. Aste, jolla nämä muutokset vahingoittavat solua, riippuu siitä, mitkä molekyylit ovat muuttuneet ja näiden muutosten luonteesta. DNA-vauriot ovat erityisen vahingollisia, koska kertyneet muutokset solu-DNA: ssa voivat johtaa syöpään.
Soluissa on sisäiset korjausmekanismit, jotka pystyvät käsittelemään vaurioita tiettyyn pisteeseen asti. Jos kuitenkin riittävästi ionisoivaa säteilyä osuu eläinsoluun tai vaurio on riittävän vakava, solu kuolee.
Koko
Säteilyannokset mitataan yleensä yksiköllä, jota kutsutaan harmaaksi tai Gy: ksi, vaikka rad-niminen yksikkö oli suosittu vasta viime aikoihin asti ja on edelleen melko yleisessä käytössä. Rad on yhtä senttiä. Suuremmat annokset ovat mahdollisesti tappavampia eläimille. Akuutti säteilyannos on yksi rad tai enemmän; krooninen altistuminen on toistuva altistuminen pienille annoksille pitkällä aikavälillä.
Jotkut eläimet näyttävät kovemmilta kuin toiset. Vuonna 2008 Discovery Channel -ohjelmassa "Mythbusters" todettiin, että vaikka torakat ja jauhot kovakuoriaiset sietävät suurempaa säteilyä kuin ihmiset, nämä hyönteiset kuolevat myös altistuessaan massiivisille annoksia.
Vaikutukset
Nopeasti jakautuvat eläinsolut kärsivät vakavimmista vaurioista akuutin altistuksen aikana. Esimerkiksi luuytimen ja imukudoksen solut ovat erityisen haavoittuvia, samoin kuin nopeasti jakautuvat solut nisäkkään maha-suolikanavan vuorauksessa. Suuret säteilyannokset voivat aiheuttaa ripulia, oksentelua, sisäistä verenvuotoa, anemiaa, uupumusta, pysyvää sterilointia ja kuoleman.
Altistuminen korkeille tasoille voi myös aiheuttaa pysyviä vaurioita solu-DNA: lle, mikä voi johtaa syöpään. Hiirien vaikutuksia on ehkä tutkittu laajimmin, koska hiiriä käytettiin monissa säteilykokeissa.
Edut
Ironista kyllä, jotkut samoista ominaisuuksista, jotka tekevät ionisoivasta säteilystä mahdollisen vaaran, ovat tehneet niistä hyödyllisiä eläinlääketieteessä. Röntgensäteet ovat hyödyllinen diagnostinen työkalu, koska ne voivat tunkeutua pehmytkudokseen melko helposti, mutta ne imeytyvät luihin, joilla on suurempi elektronitiheys.
Röntgensäteet voivat auttaa eläinlääkäreitä löytämään luunmurtumia ja virtsarakkokiviä ja diagnosoimaan muita häiriöitä. Diagnostisessa röntgenkuvassa käytetty säteilytaso on riittävän alhainen, jotta riskit ovat merkityksettömiä. Aivan kuten ihmisillä, sädehoitoa käytetään usein syövän hoitoon koirilla ja kissoilla. Ionisoivan säteilyn säteet kohdistuvat kasvaimeen pyrittäessä tappamaan syöpäsolut ja kutistamaan kasvain. Haittavaikutuksiin sisältyy tyypillisesti iho-ongelmia, jotka voivat rohkaista eläintä naarmuuntumaan. Vaikka väsymys ja pahoinvointi ovat sädehoidon mahdollisia sivuvaikutuksia ihmisillä, nämä ovat epätavallisia kissoilla ja koirilla.
