Även om strålning kan hänvisa till alla former av elektromagnetisk strålning, inklusive ljus och radiovågor, används den oftare när beskriver joniserande strålning - högenergistrålning som kan jonisera atomer, såsom strålning som frigörs genom förfallet av radioaktivt isotoper. Röntgenstrålar, gammastrålar och alfa- och betapartiklar är alla former av joniserande strålning. Om de finns på tillräckliga nivåer kan de skada människors och andra djurs hälsa.
Typer
Energin i en foton med elektromagnetisk relation ges av ekvationen Planck-Einstein, E = hν, där E är energi, h är Plancks konstant och ν är frekvensen. Från denna ekvation vet vi att ju högre frekvens, desto högre energi.
Gammastrålar och röntgenstrålar är högst upp i frekvensspektrumet och har därför hög energi. När en foton av gamma- eller röntgenstrålning träffar en elektron eller partikel, förmedlar den sin energi till sitt mål. Denna energiöverföring kan potentiellt ta bort elektroner från atomer eller jonisera dem och bryta kemiska bindningar mellan atomer.
Alfa- och betastrålning är högenergipartiklar som matas ut av de förfallna kärnorna hos instabila isotoper. De har en ännu större förmåga att jonisera atomer och störa kemiska bindningar, även om de lättare blockeras än röntgen- och gammastrålning. Polonium 210 är en radioaktiv isotop som avger alfapartiklar; det gjorde rubriker 2006 när den tidigare ryska KGB-officer Alexander Litvinenko förgiftades med polonium.
Betydelse
När joniserande strålning träffar en djurcell kan den bryta kemiska bindningar inuti molekyler eller bilda nya bindningar. I vilken utsträckning dessa förändringar skadar cellen beror på vilka molekyler som förändras och arten av dessa förändringar. DNA-skador är särskilt skadliga, eftersom ackumulerade förändringar i cellulärt DNA potentiellt kan leda till cancer.
Celler har interna reparationsmekanismer som kan hantera skador upp till en viss punkt. Men om tillräckligt med joniserande strålning träffar en djurcell eller skadan är tillräckligt allvarlig, kommer cellen att dö.
Storlek
Strålningsdoser mäts vanligtvis med hjälp av en enhet som kallas grå eller Gy, även om en enhet som kallas rad föredrogs till ganska nyligen och fortfarande används ganska vanligt. En rad motsvarar en centigray. Större doser är potentiellt mer dödliga för djur. En akut dos av strålning är en rad eller högre; kronisk exponering är upprepad exponering för låga doser under lång tid.
Vissa djur verkar hårdare än andra. En episod från 2008 av Discovery Channel-programmet "Mythbusters" noterade att även om kackerlackor och mjöl skalbaggar tål högre nivåer av strålning än människor, dessa insekter kommer också att dö när de utsätts för massiva doser.
Effekter
Djurceller som delar sig snabbt lider av den allvarligaste skadan under akut exponering. Celler i benmärg och lymfvävnad är till exempel särskilt utsatta, liksom de snabbt delande cellerna i slemhinnan i däggdjurs mag-tarmkanalen. Massiva strålningsdoser kan orsaka diarré, kräkningar, inre blödningar, anemi, utmattning, permanent sterilisering och dödsfall.
Exponering för höga nivåer kan också orsaka permanent skada på cellulärt DNA som potentiellt kan leda till cancer. Effekterna hos möss har kanske studerats mest omfattande, eftersom möss användes i många experiment med strålning.
Fördelar
Ironiskt nog har några av samma egenskaper som gör joniserande strålning till en potentiell fara gjort dem användbara inom veterinärmedicin. Röntgenstrålar är ett användbart diagnostiskt verktyg eftersom de kan tränga igenom mjukvävnad ganska lätt men absorberas av ben, som har en högre elektrontäthet.
Röntgenstrålar kan hjälpa veterinärer att hitta benfrakturer och urinsten i urinblåsan och diagnostisera andra störningar. Strålningsnivån som används i en diagnostisk röntgen är tillräckligt låg för att riskerna är försumbara. Precis som hos människor används strålbehandling ofta för att behandla cancer hos hundar och katter. Strålar av joniserande strålning fokuseras på tumören i ett försök att döda cancercellerna och krympa tumören. Biverkningar inkluderar vanligtvis hudproblem som kan uppmuntra djuret att repa. Även om trötthet och illamående är möjliga biverkningar av strålbehandling hos människor, är dessa ovanliga hos katter och hundar.
