Iako se zračenje može odnositi na sve oblike elektromagnetskog zračenja, uključujući svjetlost i radio valove, ono se češće koristi kada opis ionizirajućeg zračenja - visokoenergetsko zračenje koje može ionizirati atome, poput zračenja oslobođenog raspadanjem radioaktivnog zračenja izotopi. X-zrake, gama zrake i alfa i beta čestice su svi oblici ionizirajućeg zračenja. Ako su prisutni na dovoljnoj razini, mogu naštetiti zdravlju ljudi i drugih životinja.
Vrste
Energija fotona u elektromagnetskom odnosu daje se Planck-Einsteinovom jednadžbom, E = hν, gdje je E energija, h je Planckova konstanta, a v je frekvencija. Iz ove jednadžbe znamo da je veća frekvencija veća energija.
Gama zrake i X zrake su na vrhu frekvencijskog spektra i stoga imaju visoku energiju. Kad foton gama ili rentgenskog zračenja udari u elektron ili česticu, on svoju energiju prenosi na svoju metu. Ovaj prijenos energije može potencijalno ukloniti elektrone iz atoma ili ih ionizirati i prekinuti kemijske veze između atoma.
Alfa i beta zračenje čestice su visoke energije koje izbacuju raspadajuće jezgre nestabilnih izotopa. Imaju još veću sposobnost ioniziranja atoma i narušavanja kemijskih veza, iako su lakše blokirani od X-zraka i gama zraka. Polonij 210 jedan je radioaktivni izotop koji emitira alfa čestice; našla se na naslovima 2006. godine kada je bivši ruski policajac KGB-a Alexander Litvinenko otrovan polonijem.
Značaj
Kad ionizirajuće zračenje udari u životinjsku stanicu, ono može prekinuti kemijske veze unutar molekula ili stvoriti nove veze. Stupanj u kojem ove promjene štete stanici ovisi o tome koje su molekule promijenjene i prirodi tih promjena. Oštećenje DNA posebno je štetno jer nakupljene promjene na staničnoj DNA mogu potencijalno dovesti do raka.
Stanice imaju unutarnje mehanizme za popravak koji mogu podnijeti oštećenja do određene točke. Međutim, ako dovoljno ionizirajućeg zračenja udari u životinjsku stanicu ili je oštećenje dovoljno ozbiljno, stanica će umrijeti.
Veličina
Doze zračenja obično se mjere pomoću jedinice koja se naziva siva ili Gy, iako je jedinica koja se naziva rad bila donedavno preferirana i još uvijek je u prilično uobičajenoj upotrebi. Rad je ekvivalentan jednoj centigravi. Veće doze potencijalno su smrtonosnije za životinje. Akutna doza zračenja je jedan rad ili više; kronična izloženost je ponovljena izloženost malim dozama tijekom dugog vremenskog razdoblja.
Neke se životinje čine izdržljivijima od drugih. Epizoda programa Discovery Channel "Mythbusters" iz 2008. godine primijetila je to, iako žohari i brašno kornjaši mogu tolerirati veće razine zračenja od ljudi, ti će insekti također umrijeti kada su izloženi masivnim masama doze.
Učinci
Životinjske stanice koje se brzo dijele trpe najozbiljnija oštećenja tijekom akutne izloženosti. Na primjer, stanice u koštanoj srži i limfnom tkivu posebno su ranjive, kao i stanice koje se brzo dijele u sluznici gastrointestinalnog trakta sisavaca. Masivne doze zračenja mogu uzrokovati proljev, povraćanje, unutarnje krvarenje, anemiju, iscrpljenost, trajnu sterilizaciju i smrt.
Izloženost visokim razinama također može prouzročiti trajno oštećenje stanične DNA što bi potencijalno moglo rezultirati rakom. Učinci na miševe možda su najopsežnije proučavani budući da su miševi korišteni u mnogim eksperimentima s zračenjem.
Prednosti
Ironično, neka od istih svojstava koja ionizirajuće zračenje čine potencijalnom opasnošću učinila su ih korisnima u veterini. X-zrake korisno su dijagnostičko sredstvo jer mogu vrlo lako prodrijeti u meko tkivo, ali ih apsorbiraju kosti koje imaju veću elektronsku gustoću.
X-zrake mogu veterinarima pomoći u pronalaženju prijeloma kostiju i kamenaca u mjehuru te dijagnosticiranju drugih poremećaja. Razina zračenja koja se koristi u dijagnostičkoj RTG snimci dovoljno je niska da su rizici zanemarivi. Baš kao i kod ljudi, radioterapija se često koristi za liječenje raka kod pasa i mačaka. Zrake ionizirajućeg zračenja usredotočene su na tumor nastojeći ubiti stanice raka i smanjiti tumor. Nuspojave obično uključuju probleme s kožom koji životinju mogu potaknuti na ogrebotine. Iako su umor i mučnina mogući nuspojave radioterapije kod ljudi, oni su neobični kod mačaka i pasa.