În timp ce radiația se poate referi la toate formele de radiații electromagnetice, inclusiv lumina și undele radio, este mai des folosită atunci când descrierea radiațiilor ionizante - radiații cu energie ridicată care pot ioniza atomii, cum ar fi radiația eliberată de degradarea radioactivă izotopi. Razele X, razele gamma și particulele alfa și beta sunt toate forme de radiații ionizante. Dacă sunt prezente la niveluri suficiente, acestea pot afecta sănătatea oamenilor și a altor animale.
Tipuri
Energia unui foton de relație electromagnetică este dată de ecuația Planck-Einstein, E = hν, unde E este energie, h este constanta lui Planck și ν este frecvența. Din această ecuație, știm că cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare energia.
Razele gamma și razele X se află în partea de sus a spectrului de frecvență și, prin urmare, au energie ridicată. Când un foton de radiații gamma sau cu raze X lovește un electron sau o particulă, acesta își conferă energia țintei sale. Acest transfer de energie poate elimina potențial electronii din atomi sau îi poate ioniza și rupe legăturile chimice între atomi.
Radiațiile alfa și beta sunt particule de mare energie expulzate de nucleii în descompunere ai izotopilor instabili. Au o capacitate și mai mare de a ioniza atomii și de a perturba legăturile chimice, deși sunt mai ușor de blocat decât razele X și razele gamma. Poloniul 210 este un izotop radioactiv care emite particule alfa; a apărut în titluri în 2006, când fostul ofițer rus KGB, Alexander Litvinenko, a fost otrăvit cu poloniu.
Semnificaţie
Atunci când radiațiile ionizante lovesc o celulă animală, aceasta poate rupe legăturile chimice din molecule sau forma noi legături. Gradul în care aceste modificări dăunează celulei depinde de moleculele care sunt modificate și de natura acestor modificări. Deteriorarea ADN-ului este deosebit de dăunătoare, deoarece modificările acumulate ale ADN-ului celular pot duce la apariția cancerului.
Celulele au mecanisme de reparații interne care pot rezolva daunele până la un anumit punct. Cu toate acestea, dacă suficientă radiație ionizantă lovește o celulă animală sau deteriorarea este suficient de gravă, celula va muri.
mărimea
Dozele de radiații sunt în general măsurate folosind o unitate numită gri sau Gy, deși o unitate numită rad a fost preferată până destul de recent și este încă în uz destul de comun. Un rad este echivalent cu un centigray. Dozele mai mari sunt potențial mai letale pentru animale. O doză acută de radiații este de un rad sau mai mare; expunerea cronică este expunerea repetată la doze mici pe o perioadă lungă de timp.
Unele animale par mai rezistente decât altele. Un episod din 2008 al programului Discovery Channel "Mythbusters" a remarcat asta, deși gândaci și făină gândacii pot tolera niveluri mai ridicate de radiații decât oamenii, aceste insecte vor muri, de asemenea, atunci când sunt expuse la masiv dozele.
Efecte
Celulele animale care se divid rapid suferă cele mai grave daune în timpul expunerii acute. Celulele din măduva osoasă și țesutul limfatic, de exemplu, sunt deosebit de vulnerabile, la fel ca și celulele cu divizare rapidă din căptușeala tractului gastro-intestinal al mamiferelor. Dozele masive de radiații pot provoca diaree, vărsături, sângerări interne, anemie, epuizare, sterilizare permanentă și moarte.
Expunerea la niveluri ridicate poate provoca, de asemenea, daune permanente ADN-ului celular care ar putea duce la cancer. Efectele la șoareci au fost probabil studiate cel mai mult, deoarece șoarecii au fost folosiți în multe experimente cu radiații.
Beneficii
În mod ironic, unele dintre aceleași proprietăți care fac din radiațiile ionizante un potențial pericol le-au făcut utile în medicina veterinară. Razele X sunt un instrument de diagnostic util, deoarece pot pătrunde țesuturile moi destul de ușor, dar sunt absorbite de oase, care au o densitate mai mare de electroni.
Razele X pot ajuta medicii veterinari să găsească fracturi osoase și pietre ale vezicii urinare și să diagnosticheze alte tulburări. Nivelul de radiație utilizat într-o radiografie de diagnostic este suficient de scăzut încât riscurile sunt neglijabile. La fel ca la om, radioterapia este adesea utilizată pentru a trata cancerul la câini și pisici. Grinzile de radiații ionizante sunt concentrate asupra tumorii într-un efort de a distruge celulele canceroase și de a micșora tumora. Efectele secundare includ de obicei probleme ale pielii care pot încuraja animalul să se zgârie. În timp ce oboseala și greața sunt posibile efecte secundare ale radioterapiei la om, acestea sunt neobișnuite la pisici și câini.