Hoewel straling kan verwijzen naar alle vormen van elektromagnetische straling, inclusief licht en radiogolven, wordt het vaker gebruikt bij het beschrijven van ioniserende straling - hoogenergetische straling die atomen kan ioniseren, zoals de afgegeven straling door het verval van radioactieve isotopen. Röntgenstralen, gammastraling en alfa- en betadeeltjes zijn alle vormen van ioniserende straling. Indien aanwezig op voldoende niveaus, kunnen ze de gezondheid van mensen en andere dieren schaden.

Types

De energie van een foton van elektromagnetische relatie wordt gegeven door de vergelijking Planck-Einstein, E = hν , waar E energie is, h is de constante van Planck en ν is de frequentie. Uit deze vergelijking weten we dat hoe hoger de frequentie, hoe hoger de energie.

Gammastraling en röntgenstraling bevinden zich aan de top van het frequentiespectrum en hebben dus een hoge energie. Wanneer een foton van gamma- of röntgenstraling een elektron of deeltje raakt, geeft het zijn energie aan zijn doel. Deze overdracht van energie kan mogelijk elektronen van atomen verwijderen, of ioniseren, en chemische verbindingen tussen atomen verbreken.

Alfa- en bètastraling zijn hoogenergetische deeltjes die worden uitgeworpen door de rottende kernen van onstabiele isotopen. Ze hebben een nog groter vermogen om atomen te ioniseren en chemische bindingen te verstoren, hoewel ze gemakkelijker geblokkeerd kunnen worden dan röntgenstralen en gammastraling. Polonium 210 is een radioactieve isotoop die alfadeeltjes afgeeft; het haalde de koppen in 2006 toen de voormalige Russische KGB-officier Alexander Litvinenko werd vergiftigd met polonium.

Betekenis

Wanneer ioniserende straling een dierlijke cel treft, kan het chemische bindingen in moleculen verbreken of nieuwe bindingen vormen. De mate waarin deze veranderingen de cel beschadigen, hangt af van welke moleculen zijn gewijzigd en van welke aard deze veranderingen zijn. DNA-schade is met name nadelig, omdat geaccumuleerde veranderingen in cellulair DNA mogelijk tot kanker kunnen leiden.

Cellen hebben interne herstelmechanismen die schade tot een bepaald punt kunnen verwerken. Als genoeg ioniserende straling een diercel raakt of de schade ernstig genoeg is, sterft de cel.

Grootte

De stralingsdoses worden over het algemeen gemeten met een eenheid die de grijze of Gy wordt genoemd, hoewel een eenheid genaamd de rad tot voor kort de voorkeur had en nog steeds redelijk algemeen wordt gebruikt. Een rad is gelijk aan één centigrijs. Grotere doses zijn mogelijk dodelijker voor dieren. Een acute dosis straling is één rad of hoger; chronische blootstelling is herhaalde blootstelling aan lage doses gedurende een lange periode.

Sommige dieren lijken harder dan andere. Een 2008-aflevering van het Discovery Channel-programma "Mythbusters" merkte op dat, hoewel kakkerlakken en bloemkevers hogere niveaus van straling kunnen verdragen dan mensen, deze insecten ook zullen sterven als ze worden blootgesteld aan enorme doses.

Effecten op

Dierencellen die zich snel delen, krijgen de zwaarste schade tijdens acute blootstelling. Cellen in beenmerg en lymfatisch weefsel zijn bijvoorbeeld bijzonder kwetsbaar, net als de snel te delen cellen in het slijmvlies van het maag-darmkanaal van het zoogdier. Massale doses straling kunnen diarree, braken, interne bloedingen, bloedarmoede, uitputting, permanente sterilisatie en sterfte veroorzaken.

Blootstelling aan hoge niveaus kan ook permanente schade aan cellulair DNA veroorzaken die mogelijk kanker tot gevolg kan hebben. De effecten bij muizen zijn misschien het meest uitgebreid bestudeerd, omdat muizen in veel experimenten met bestraling werden gebruikt.

Voordelen

Ironisch genoeg hebben sommige van dezelfde eigenschappen die ioniserende straling tot een potentieel gevaar maken, gemaakt ze nuttig in de diergeneeskunde. Röntgenstralen zijn een nuttig diagnostisch hulpmiddel, omdat ze vrij gemakkelijk door zacht weefsel kunnen dringen maar door botten worden geabsorbeerd, die een hogere elektronendichtheid hebben.
Röntgenstralen kunnen dierenartsen helpen bij het vinden van botbreuken en blaasstenen en andere diagnoses stellen aandoeningen. Het stralingsniveau dat wordt gebruikt in een diagnostische röntgenfoto is laag genoeg om de risico's te verwaarlozen. Net als bij mensen, wordt radiotherapie vaak gebruikt om kanker bij honden en katten te behandelen. Stralen van ioniserende straling zijn gericht op de tumor in een poging om de kankercellen te doden en de tumor te verkleinen. Bijwerkingen omvatten meestal huidproblemen die het dier kunnen aanzetten tot krabben. Hoewel vermoeidheid en misselijkheid mogelijke bijwerkingen van radiotherapie bij mensen zijn, zijn deze bij katten en honden ongebruikelijk