Effekterne af stråling på dyr

Mens stråling kan henvise til alle former for elektromagnetisk stråling, herunder lys- og radiobølger, bruges den mere ofte til beskrivelse af ioniserende stråling - høj energi stråling, der kan ionisere atomer, såsom stråling frigivet ved nedbrydning af radioaktive isotoper . Røntgenstråler, gammastråler og alfa- og beta-partikler er alle former for ioniserende stråling. Hvis de er til stede på tilstrækkelige niveauer, kan de skade menneskers og andre dyrs sundhed.

Typer

En foton af elektromagnetisk relation er givet af Planck-Einstein-ligningen, E = hν , hvor E er energi, er h Plancks konstant og v er frekvensen. Fra denne ligning ved vi, at jo højere frekvensen jo højere er energien.

Gamma stråler og røntgenstråler er øverst i frekvensspektret og har derfor høj energi. Når en foton af gamma eller røntgenstråling rammer en elektron eller partikel, giver den sin energi til sit mål. Denne overførsel af energi kan potentielt fjerne elektroner fra atomer, eller ionisere dem og bryde kemiske bindinger mellem atomer.

Alfa- og beta-stråling er højenergipartikler, der udstødes af de forfaldne kerne af ustabile isotoper. De har en endnu større evne til at ionisere atomer og forstyrre kemiske bindinger, selvom de lettere er blokeret end røntgenstråler og gammastråler. Polonium 210 er en radioaktiv isotop, der udsender alfa partikler; Det blev overskrifter i 2006, da den tidligere russiske KGB-officer Alexander Litvinenko blev forgiftet med polon.

Betydning

Når ioniserende stråling rammer en dyr celle, kan den bryde kemiske bindinger inde i molekyler eller danne nye bindinger. Graden, som disse ændringer ændrer cellen, afhænger af hvilke molekyler der ændres, og arten af ​​disse ændringer. DNA-beskadigelse er særligt skadelig, da akkumulerede ændringer i cellulært DNA potentielt kan føre til kræft.

Celler har interne reparationsmekanismer, der kan klare skader op til et bestemt punkt. Men hvis nok ioniserende stråling rammer en dyrcelle, eller hvis skaden er alvorlig nok, vil cellen dø.

Størrelse

Dosis af stråling måles generelt ved hjælp af en enhed kaldet grå eller Gy, selvom en enhed kaldet rad var foretrukket indtil ret for nylig og stadig er i temmelig almindelig brug. En rad svarer til et centigray. Større doser er potentielt mere dødelige for dyr. En akut dosis af stråling er en rad eller derover; kronisk eksponering er gentagen udsættelse for lave doser over en lang periode.

Nogle dyr virker hårdere end andre. En 2008-episode af Discovery Channel-programmet "Mythbusters" bemærkede, at selvom kakerlakker og melbagler kan tolerere højere strålingsniveauer end mennesker, vil disse insekter også dø, når de udsættes for massive doser.

Effekter

Animalske celler, der opdeles hurtigt, lider mest alvorlige skader under akut eksponering. Celler i knoglemarv og lymfatisk væv er for eksempel særligt sårbare, ligesom de hurtigt opdelte celler er i forureningen af ​​mavetarmkanalen. Massive doser af stråling kan forårsage diarré, opkastning, indre blødning, anæmi, udmattelse, permanent sterilisering og død.

Eksponering for høje niveauer kan også forårsage permanent skade på cellulært DNA, der potentielt kan resultere i kræft. Virkningerne hos mus er måske blevet undersøgt mest omfattende, da mus blev brugt i mange forsøg med stråling.

Fordele

Ironisk nok har nogle af de samme egenskaber, der gør ioniserende stråling en potentiel risiko, gjort dem nyttige i veterinærmedicin. Røntgenstråler er et nyttigt diagnostisk værktøj, da de kan trænge ind i blødt væv ganske let, men absorberes af knogler, der har en højere elektrontæthed.

Røntgenstråler kan hjælpe dyrlæger med at finde knoglefrakturer og blæresten og diagnosticere andre lidelser. Strålingsniveauet i en diagnostisk røntgenstråle er lav nok til, at risiciene er ubetydelige. Ligesom i mennesker er radioterapi ofte brugt til at behandle kræft hos hunde og katte. Bjælker af ioniserende stråling er fokuseret på tumoren i et forsøg på at dræbe kræftcellerne og formindske tumoren. Bivirkninger omfatter typisk hudproblemer, der kan opmuntre dyret til at ridse. Mens træthed og kvalme er mulige bivirkninger af strålebehandling hos mennesker, er disse usædvanlige hos katte og hunde.