Mentre le radiazioni possono riferirsi a tutte le forme di radiazione elettromagnetica, compresa la luce e le onde radio, è più spesso usato quando si descrivono radiazioni ionizzanti - radiazioni ad alta energia che possono ionizzare atomi, come la radiazione rilasciata dal decadimento di isotopi radioattivi . I raggi X, i raggi gamma e le particelle alfa e beta sono tutte forme di radiazioni ionizzanti. Se presenti a livelli sufficienti, possono danneggiare la salute dell'uomo e di altri animali.

Tipi

L'energia di un fotone di relazione elettromagnetica è data dall'equazione di Planck-Einstein, E = hν , dove E è energia, h è la costante di Planck e ν è la frequenza. Da questa equazione, sappiamo che maggiore è la frequenza, maggiore è l'energia.

Raggi gamma e raggi X sono nella parte superiore dello spettro di frequenza e quindi hanno un'alta energia. Quando un fotone di raggi gamma o raggi X colpisce un elettrone o una particella, trasmette la sua energia al bersaglio. Questo trasferimento di energia può potenzialmente rimuovere gli elettroni dagli atomi, o ionizzarli e rompere i legami chimici tra gli atomi.

Le radiazioni alfa e beta sono particelle ad alta energia espulse dai nuclei in decomposizione degli isotopi instabili. Hanno una capacità ancora maggiore di ionizzare gli atomi e interrompere i legami chimici, sebbene siano più facilmente bloccati dei raggi X e dei raggi gamma. Il polonio 210 è un isotopo radioattivo che emette particelle alfa; ha fatto notizia nel 2006 quando l'ex ufficiale russo del KGB Alexander Litvinenko fu avvelenato con polonio.

Significato

Quando la radiazione ionizzante colpisce una cellula animale, può rompere i legami chimici all'interno delle molecole o formare nuovi legami. Il grado in cui questi cambiamenti danneggiano la cellula dipende da quali molecole sono alterate e dalla natura di queste alterazioni. Il danno al DNA è particolarmente deleterio, dal momento che i cambiamenti accumulati nel DNA cellulare possono potenzialmente portare al cancro.

Le cellule hanno meccanismi di riparazione interni che possono gestire il danno fino a un certo punto. Tuttavia, se una quantità sufficiente di radiazioni ionizzanti colpisce una cellula animale o il danno è abbastanza grave, la cellula morirà.

Dimensione

Le dosi di radiazioni sono generalmente misurate usando un'unità chiamata grigio o Gy, anche se una unità chiamata rad è stata preferita fino a poco tempo fa ed è ancora in uso abbastanza comune. Un rad è equivalente a un centigrado. Le dosi più grandi sono potenzialmente più letali per gli animali. Una dose acuta di radiazioni è di un rad o superiore; l'esposizione cronica è un'esposizione ripetuta a basse dosi per un lungo periodo di tempo.

Alcuni animali sembrano più resistenti di altri. Un episodio del 2008 del programma Discovery Channel "Mythbusters" ha osservato che, sebbene gli scarafaggi e gli scarafaggi della farina possano tollerare livelli più elevati di radiazioni rispetto agli umani, anche questi insetti moriranno se esposti a dosi massicce.

Effetti

Le cellule animali che si dividono rapidamente subiscono il danno più grave durante l'esposizione acuta. Le cellule nel midollo osseo e nel tessuto linfatico, ad esempio, sono particolarmente vulnerabili, così come le cellule a divisione rapida nel rivestimento del tratto gastrointestinale dei mammiferi. Dosi massicce di radiazioni possono causare diarrea, vomito, emorragia interna, anemia, esaurimento, sterilizzazione permanente e morte.

L'esposizione a livelli elevati può anche causare danni permanenti al DNA cellulare che potrebbero potenzialmente portare al cancro. Gli effetti nei topi sono forse stati studiati in modo più approfondito, dal momento che i topi erano usati in molti esperimenti con le radiazioni.

Benefici

Ironia della sorte, alcune delle stesse proprietà che rendono le radiazioni ionizzanti un potenziale pericolo hanno reso sono utili nella medicina veterinaria. I raggi X sono un utile strumento diagnostico poiché possono penetrare i tessuti molli abbastanza facilmente ma sono assorbiti dalle ossa, che hanno una densità elettronica superiore.

I raggi X possono aiutare i veterinari a trovare fratture ossee e calcoli vescicali e diagnosticare altri disturbi. Il livello di radiazioni utilizzato in una radiografia diagnostica è sufficientemente basso da rendere i rischi trascurabili. Proprio come negli esseri umani, la radioterapia è spesso usata per curare il cancro nei cani e nei gatti. Fasci di radiazioni ionizzanti si concentrano sul tumore nel tentativo di uccidere le cellule tumorali e ridurre il tumore. Gli effetti collaterali includono in genere problemi della pelle che potrebbero incoraggiare l'animale a graffiare. Mentre l'affaticamento e la nausea sono possibili effetti collaterali della radioterapia negli esseri umani, questi sono insoliti nei cani e gatti