Virkningene av stråling på dyr

Mens stråling kan henvise til alle former av elektromagnetisk stråling, deriblant lyse og radiobølger, IT & # 039; s oftere brukt ved beskrivelse ioniserende stråling - høy-energi-stråling som kan ionisere atomer, slik som stråling frigjort ved nedbrytning av radioaktive isotoper. Røntgenstråler, gammastråler, og alfa- og beta-partikler er alle former for ioniserende stråling. Hvis tilstede på tilstrekkelig nivå, kan de skade helsen til mennesker og andre dyr.

typer

Energien til et foton av elektromagnetiske forhold er gitt ved Planck-Einsteins ligning, E = h & v ;, hvor E er energien, h er Plancks & # 039; r konstant og-nu; er frekvensen. Fra denne ligningen kan vi vet at den høyere frekvens, jo høyere energi.

Gammastråler og røntgenstråler er på toppen av frekvensspekteret og dermed har høy energi. Når et foton av gamma- eller røntgenstråling slår et elektron eller partikkel, bibringer den sin energi til målet. Denne overføring av energi kan potensielt fjerne elektroner fra atomer, eller ioniserer dem, og å bryte de kjemiske bindinger mellom atomene.

Alpha og betastråling er høy-energi partikler slynges ut av råtnende kjerner av ustabile isotoper. De har en enda større evne til å ionisere atomer og forstyrre kjemiske bindinger, selv om de er mer lett blokkert enn røntgenstråler og gammastråling. Polonium 210 er en radioaktiv isotop som sender ut alfapartikler; Det skapte overskrifter i 2006 da tidligere russiske KGB-offiseren Aleksandr Litvinenko ble forgiftet med polonium.

Betydning

Når ioniserende stråling treffer et dyr celle, kan det bryte kjemiske bindinger inne molekyler eller danne nye obligasjoner. I hvilken grad disse endringene skade cellen avhenger av hvilke molekyler er endret, og naturen av disse endringer. DNA-skade er spesielt skadelig, ettersom akkumulerte endringer i cellulær DNA kan potensielt føre til kreft.

Celler som har interne reparasjonsmekanismer som kan håndtere skade opp til et visst punkt. Hvis imidlertid tilstrekkelig ioniserende stråling treffer en dyrecelle eller skaden er alvorlig nok, vil cellen dør.

Størrelse

Doser av stråling blir vanligvis målt ved bruk av en enhet som kalles den grå eller Gy, selv om en enhet kalt rad var foretrukket inntil ganske nylig, og er fremdeles i ganske vanlig bruk. En rad tilsvarer en centigray. Større doser som er potensielt mer dødelig for dyr. En akutt dose av stråling er en rad eller høyere; kronisk eksponering blir gjentatt eksponering for lave doser over en lengre tidsperiode.

Noen dyr synes hardføre enn andre. En 2008 episode av Discovery Channel programmet "Mythbusters" bemerkes at selv om kakerlakker og melbiller kan tolerere høyere nivåer av stråling enn mennesker, disse insektene også vil dø når de utsettes for store doser.

effekter

Animal celler som deler seg raskt lide mest alvorlige skader under akutt eksponering. Celler i benmargen og lymfatisk vev, for eksempel, er spesielt sårbare, som er raskt dele celler i slimhinnen i magetarmkanalen hos pattedyr. Massive doser av stråling kan forårsake diaré, oppkast, indre blødninger, anemi, utmattelse, permanent sterilisering og død.

Eksponering for høye nivåer kan også forårsake permanent skade på cellulært DNA som potensielt kan føre til kreft. Effektene på mus har kanskje vært studert i utstrakt grad, fordi mus ble benyttet i mange eksperimenter med stråling.

fordeler

Ironisk nok, noen av de samme egenskapene som gjør ioniserende stråling en potensiell fare har gjort dem nyttige i veterinærmedisin. X-stråler er et nyttig diagnostisk redskap, siden de kan trenge inn i bløtt vev ganske lett, men absorberes av bein, som har en høyere elektrontetthet.

X-stråler kan hjelpe veterinærer finne benbrudd og blærestein og diagnostisere andre lidelser. Graden av stråling som brukes i en diagnostisk røntgen er lav nok til at risikoen er ubetydelig. Akkurat som hos mennesker, er strålebehandling ofte brukt til å behandle kreft hos hunder og katter. Stråler av ioniserende stråling er fokusert på tumor i et forsøk på å drepe kreftceller og krympe svulsten. Bivirkninger inkluderer vanligvis hudproblemer som kan oppmuntre dyret til scratch. Mens tretthet og kvalme er mulige bivirkninger av strålebehandling hos mennesker, disse er uvanlig hos katter og hunder.