Medan strålning kan referera till alla former av elektromagnetisk strålning, inklusive ljus- och radiovågor, används den oftare när man beskriver joniserande strålning - högenergistrålning som kan jonisera atomer, såsom strålning som släpps av radioaktiva isotoper . Röntgenstrålar, gammastrålar och alfa- och beta-partiklar är alla former av joniserande strålning. Om de finns i tillräckliga nivåer kan de skada människors och andra djurs hälsa.

Typer

En foton av elektromagnetisk relation ges av Planck-Einstein ekvationen, E = hν , där E är energi, h är Plancks konstant och v är frekvensen. Från denna ekvation vet vi att ju högre frekvensen desto högre energi.

Gamma strålar och röntgenstrålar ligger högst upp i frekvensspektret och har därmed hög energi. När en foton av gamma- eller röntgenstrålning träffar en elektron eller partikel, ger den sin energi till sitt mål. Denna överföring av energi kan potentiellt avlägsna elektroner från atomer, eller jonisera dem och bryta kemiska bindningar mellan atomer.

Alfa- och beta-strålning är högenergipartiklar som utstötas av de nedbrytbara kärnorna i instabila isotoper. De har en ännu större förmåga att jonisera atomer och stör kemiska bindningar, även om de lättare blockeras än röntgenstrålar och gammastrålar. Polonium 210 är en radioaktiv isotop som avger alfa partiklar; Det gjorde rubriker under 2006 när den tidigare ryska KGB-tjänstemannen Alexander Litvinenko förgiftades med polon.

Betydelse

När joniserande strålning träffar en djurcell kan den bryta kemiska bindningar inuti molekyler eller bilda nya bindningar. Graden till vilken dessa förändringar skadar cellen beror på vilka molekyler som förändras och arten av dessa förändringar. DNA-skador är särskilt skadliga, eftersom ackumulerade förändringar av cellulärt DNA kan leda till cancer.

Celler har interna reparationsmekanismer som kan hantera skador upp till en viss punkt. Om emellertid tillräckligt joniserande strålning träffar en djurcell eller skadan är allvarlig, kommer cellen att dö.

Storlek

Doser av strålning mäts vanligen med en enhet som kallas grå eller Gy, fastän en enhet som kallades rad var föredragen tills ganska nyligen och fortfarande är i ganska allmänt bruk. En rad motsvarar en centigray. Större doser är potentiellt mer dödliga för djur. En akut stråldos är en rad eller högre; kronisk exponering är upprepad exponering för låga doser över en lång tidsperiod.

Vissa djur verkar hårdare än andra. En 2008-episod av Discovery Channel-programmet Mythbusters noterade att även om kackerlackor och mjölbaggar kan tolerera högre strålningsnivåer än människor, kommer dessa insekter också att dö när de utsätts för massiva doser.

Effekter

Djurceller som delar snabbt drabbas av allvarligaste skador vid akut exponering. Celler i benmärg och lymfatisk vävnad är till exempel särskilt sårbara, liksom de snabbdelande cellerna i fodret i däggdjurs-mag-tarmkanalen. Massiva doser av strålning kan orsaka diarré, kräkningar, inre blödningar, anemi, utmattning, permanent sterilisering och död.

Exponering för höga halter kan också orsaka permanent skada på cellulärt DNA som potentiellt kan leda till cancer. Effekterna hos möss har kanske studerats mest, eftersom möss användes i många experiment med strålning.

Fördelar

Ironiskt nog har vissa av de egenskaper som gör joniserande strålning en potentiell fara gjort dem användbara i veterinärmedicin. Röntgenstrålar är ett användbart diagnostiskt verktyg eftersom de kan penetrera mjukvävnad ganska lätt men absorberas av ben, som har högre elektrondensitet.

Röntgen kan hjälpa vårdare att hitta benfrakturer och blåsstenar och diagnostisera andra störningar. Nivån av strålning som används i en diagnostisk röntgen är låg nog att riskerna är försumbar. Precis som hos människor används radioterapi ofta för att behandla cancer hos hundar och katter. Balkar av joniserande strålning är inriktade på tumören i ett försök att döda cancercellerna och minska tumören. Biverkningar inkluderar vanligtvis hudproblem som kan uppmuntra djuret att klia. Trots trötthet och illamående är möjliga biverkningar av strålbehandling hos människor, dessa är ovanliga hos katter och hundar.