Míg a sugárzás az elektromágneses sugárzás minden formájára utalhat, beleértve a fény- és a rádióhullámokat, akkor gyakrabban használják, amikor ionizáló sugárzás leírása - nagy energiájú sugárzás, amely képes ionizálni az atomokat, például a radioaktív anyag bomlása által felszabaduló sugárzás izotópok. A röntgensugarak, a gammasugarak, valamint az alfa- és béta-részecskék mind az ionizáló sugárzás formái. Elegendő mennyiségben károsíthatják az emberek és más állatok egészségét.
Típusok
Az elektromágneses összefüggésű foton energiáját a Planck-Einstein egyenlet adja meg, E = hν, ahol E energia, h Planck állandója és ν a frekvencia. Ebből az egyenletből tudjuk, hogy minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb az energia.
A gammasugarak és a röntgensugarak a frekvenciaspektrum tetején vannak, ezért nagy energiájúak. Amikor a gamma- vagy röntgensugárzás fotonja eltalál egy elektront vagy részecskét, az energiáját a céljának adja. Ez az energiaátadás potenciálisan eltávolíthatja az elektronokat az atomokból, vagy ionizálhatja őket, és megszakíthatja az atomok kémiai kötéseit.
Az alfa- és béta-sugárzás nagy energiájú részecskék, amelyeket az instabil izotópok bomló magjai dobnak ki. Még nagyobb képességük van az atomok ionizálására és a kémiai kötések megbontására, bár könnyebben blokkolódnak, mint a röntgensugarak és a gammasugarak. A Polonium 210 egy radioaktív izotóp, amely alfa részecskéket bocsát ki; 2006-ban került a címlapra, amikor Alekszandr Litvinyenko orosz orosz KGB-tisztet megmérgezték polóniummal.
Jelentőség
Amikor az ionizáló sugárzás megüt egy állati sejtet, az megszakíthatja a molekulák belsejében lévő kémiai kötéseket, vagy új kötéseket hozhat létre. Az, hogy ezek a változások milyen mértékben károsítják a sejtet, attól függ, hogy mely molekulák változnak meg, és ezeknek a változásoknak a jellege. A DNS károsodás különösen káros, mivel a sejt DNS-ben felhalmozódott változások rákhoz vezethetnek.
A sejtek belső javító mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek egy bizonyos pontig képesek kezelni a sérüléseket. Ha azonban elegendő ionizáló sugárzás ér egy állati sejtet, vagy a károsodás elég súlyos, a sejt elpusztul.
Méret
A sugárzás dózisait általában a szürke vagy Gy nevű egységgel mérik, bár a rad nevű egységet egészen a közelmúltig előnyben részesítették, és még mindig meglehetősen gyakori. A rad egyenértékű egy centigray-vel. A nagyobb dózisok potenciálisan halálosabbak az állatok számára. A sugárzás akut dózisa legalább egy rad; a krónikus expozíció alacsony dózisok ismételt expozíciója hosszú ideig.
Egyes állatok keményebbnek tűnnek, mint mások. A Discovery Channel "Mythbusters" című műsorának 2008-as epizódja megjegyezte, hogy bár csótányok és liszt a bogarak elviselik az embereknél magasabb szintű sugárzást, ezek a rovarok is elpusztulnak, ha tömeges hatásoknak vannak kitéve adagok.
Hatások
A gyorsan osztódó állati sejtek a legsúlyosabb károsodást szenvedik akut expozíció során. Például a csontvelőben és a nyirokszövetben lévő sejtek különösen sérülékenyek, csakúgy, mint az emlősök gyomor-bél traktusának bélésében gyorsan osztódó sejtek. A nagy mennyiségű sugárzás hasmenést, hányást, belső vérzést, vérszegénységet, kimerültséget, tartós sterilizálást és halált okozhat.
A magas szintnek való kitettség a sejt DNS maradandó károsodását is okozhatja, amely potenciálisan rákot okozhat. Az egerek hatásait talán a legszélesebb körben tanulmányozták, mivel az egereket számos sugárzási kísérletben alkalmazták.
Előnyök
Ironikus módon néhány ugyanazon tulajdonság, amely potenciális veszélyt jelent az ionizáló sugárzásra, hasznossá tette őket az állatgyógyászatban. A röntgensugarak hasznos diagnosztikai eszköz, mivel elég könnyen behatolhatnak a lágy szövetekbe, de elnyelik azokat a csontokat, amelyek nagyobb elektronsűrűséggel rendelkeznek.
A röntgensugarak segíthetnek az állatorvosoknak megtalálni a csonttöréseket és a hólyagköveket, valamint diagnosztizálni más rendellenességeket. A diagnosztikai röntgenben alkalmazott sugárzási szint elég alacsony ahhoz, hogy a kockázatok elhanyagolhatóak legyenek. Csakúgy, mint az embereknél, a sugárterápiát gyakran használják kutyák és macskák rákjának kezelésére. Az ionizáló sugárnyalábok a rákos sejtek elpusztítására és a daganat visszaszorítására törekednek a tumorra. A mellékhatások általában olyan bőrproblémákat tartalmaznak, amelyek ösztönözhetik az állatot a karcolásra. Noha a fáradtság és az émelygés a sugárterápia lehetséges mellékhatásai az embereknél, macskáknál és kutyáknál ezek szokatlanok.