השפעות הקרינה על בעלי חיים

בעוד שהקרינה יכולה להתייחס לכל צורת הקרינה האלקטרומגנטית, כולל גלי אור ורדיו, היא משמשת לעתים קרובות יותר כאשר המתאר קרינה מייננת - קרינה באנרגיה גבוהה שיכולה ליינן אטומים, כגון הקרינה המשתחררת על ידי ריקבון הרדיואקטיבי איזוטופים. צילומי רנטגן, קרני גמא וחלקיקי אלפא ובטא הם כולם צורות של קרינה מייננת. אם הם נמצאים ברמות מספיקות, הם עלולים לפגוע בבריאותם של בני אדם ובעלי חיים אחרים.

האנרגיה של פוטון של יחס אלקטרומגנטי ניתנת על ידי משוואת פלאנק-איינשטיין, E = hν, כאשר E הוא אנרגיה, h הוא קבוע של פלאנק ו- v הוא התדר. ממשוואה זו אנו יודעים שככל שהתדר גבוה יותר, כך האנרגיה גבוהה יותר.

קרני גמא וצילומי רנטגן נמצאים בראש ספקטרום התדרים ומכאן יש אנרגיה גבוהה. כאשר פוטון של קרינת גמא או רנטגן פוגע באלקטרון או חלקיק, הוא מעביר את האנרגיה שלו אל מטרתו. העברת אנרגיה זו עלולה להוציא אלקטרונים מאטומים, או ליינן אותם ולשבור קשרים כימיים בין אטומים.

קרינת אלפא ובטא הם חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה שנפלטים על ידי גרעינים מתפוררים של איזוטופים לא יציבים. יש להם יכולת גדולה עוד יותר ליינן אטומים ולשבש קשרים כימיים, אם כי הם חסומים ביתר קלות מאשר צילומי רנטגן וקרני גמא. פולוניום 210 הוא איזוטופ רדיואקטיבי אחד הפולט חלקיקי אלפא; זה עלה לכותרות בשנת 2006, כאשר קצין הק.ג.ב. לשעבר אלכסנדר ליטוויננקו הורעל בפולוניום.

כאשר קרינה מייננת פוגעת בתא בעל חיים, היא עלולה לשבור קשרים כימיים בתוך מולקולות או ליצור קשרים חדשים. מידת הפגיעה בשינויים אלה בתא תלויה באילו מולקולות משתנים ובאופי השינויים הללו. נזק ל- DNA הוא מזיק במיוחד, מכיוון ששינויים מצטברים ב- DNA הסלולרי עלולים להוביל לסרטן.

לתאים יש מנגנוני תיקון פנימיים שיכולים להתמודד עם נזק עד לנקודה מסוימת. עם זאת, אם מספיק קרינה מייננת פוגעת בתא בעלי חיים או שהנזק הוא מספיק חמור, התא ימות.

מינונים של קרינה נמדדים בדרך כלל באמצעות יחידה הנקראת אפור או Gy, אם כי יחידה המכונה rad הייתה מועדפת עד ממש לאחרונה והיא עדיין בשימוש די מקובל. רד שווה ערך לסנטגרל אחד. מינונים גדולים יותר הם קטלניים יותר לבעלי חיים. מנה קרינה חריפה היא ראד אחד ומעלה; חשיפה כרונית היא חשיפה חוזרת ונשנית למינונים נמוכים לאורך תקופה ארוכה.

יש חיות שנראות קשוחות יותר מאחרות. פרק משנת 2008 בתוכנית "Mythbusters" של ערוץ דיסקברי ציין כי למרות שקקים וקמח חיפושיות יכולות לסבול רמות קרינה גבוהות יותר מבני אדם, חרקים אלה גם ימותו כאשר הם נחשפים למסיבית מנות.

תאי בעלי חיים המתחלקים במהירות סובלים מהנזק החמור ביותר במהלך חשיפה חריפה. תאים במוח העצם וברקמת הלימפה, למשל, פגיעים במיוחד, וכך גם התאים המתחלקים במהירות בדופן מערכת העיכול של היונקים. מינונים מסיביים של קרינה עלולים לגרום לשלשולים, הקאות, דימומים פנימיים, אנמיה, תשישות, עיקור קבוע ומוות.

חשיפה לרמות גבוהות עלולה גם לגרום נזק קבוע ל- DNA הסלולרי שעלול לגרום לסרטן. ההשפעות על עכברים נחקרו אולי באופן נרחב ביותר, שכן עכברים שימשו בניסויים רבים עם קרינה.

באופן אירוני, חלק מאותם מאפיינים ההופכים את הקרינה המייננת לסכנה פוטנציאלית הפכו אותם לשימושים ברפואה וטרינרית. צילומי רנטגן הם כלי אבחון שימושי מכיוון שהם יכולים לחדור לרקמות רכות די בקלות אך נספגים בעצמות, בעלות צפיפות אלקטרונים גבוהה יותר.

צילומי רנטגן יכולים לעזור לווטרינרים למצוא שברים בעצמות ואבנים בשלפוחית ​​השתן ולאבחן הפרעות אחרות. רמת הקרינה המשמשת בצילום רנטגן אבחוני נמוכה מספיק כדי שהסיכונים יהיו זניחים. בדיוק כמו אצל בני אדם, לעתים קרובות נעשה שימוש בהקרנות לטיפול בסרטן אצל כלבים וחתולים. קרני קרינה מייננת ממוקדות בגידול במטרה להרוג את תאי הסרטן ולכווץ את הגידול. תופעות לוואי כוללות בדרך כלל בעיות עור שעשויות לעודד את בעל החיים לגרד. אמנם עייפות ובחילה הן תופעות לוואי אפשריות של טיפול בהקרנות אצל בני אדם, אך אלה יוצאי דופן אצל חתולים וכלבים.