Säteilyn vaikutukset eläviin soluihin vaihtelevat tyypistä, altistuksen voimakkuudesta ja solusta riippuen. Meidän tarkoituksellamme “säteilyllä” tarkoitetaan ionisoivan energian, kuten neutronien, fotonien ja suurienergisesti varautuneiden hiukkasten, kuten gammasäteiden, päästöjä. On olemassa useita erilaisia tyyppejä, mukaan lukien avaruuden kosmisäteily, maanpäällinen radioaktiivisten elementtien lähettämä maanpäällinen säteily ja ihmisen aiheuttama, kuten atomipommin räjähdyksestä vapautunut säteily.
Elävät solut todella käsittelevät kohtuullisen määrän säteilyä; noin 360 millimetriä vuodessa esimerkiksi Yhdysvalloissa. Millimetrit ovat muuten annosyksiköitä; niitä käytetään laskettaessa altistumisen tuloksia esimerkiksi sairaaloiden röntgenkuvista. Tappava altistustaso vaihtelee yksilöiden välillä ja riippuu altistumisen tyypistä; yksi altistus on tappava esimerkiksi noin 300,000 XNUMX milliremillä, kun taas suurempia annoksia voidaan sietää, jos ne ovat seurausta pitkäaikaisesta altistumisesta ajan mittaan.
Alhaisella tasolla elävät solut voivat korjata säteilyvauriot ilman haittavaikutuksia. Suuremmat annokset voivat saada solun steriiliksi tai ne voivat häiritä solun kykyä lisääntyä kunnolla aiheuttaen mutaatioita. Esimerkiksi monet syövät liittyvät säteilyaltistukseen, joka hämmentää soluja, aiheuttaen niiden mutaation ja lisääntymisen nopeasti. Äärimmäisen suurina annoksina säteily aiheuttaa solukuoleman lämpökäsittelyprosessin kautta, joka pohjimmiltaan kokkaa solun sisältä ulospäin.
Altistuminen voi aiheuttaa soluvaurioita kahdella eri tavalla. Ensimmäisessä mielessä suora säteilytoiminta vahingoittaa molekyyliä suoraan; esimerkiksi silloin, kun säteily häiritsee DNA -molekyyliä aiheuttaen soluvaurioita. Se voi myös aiheuttaa epäsuoraa vahinkoa ionisoivilla molekyyleillä, muuttamalla ne mahdollisesti myrkyllisiksi yhdisteiksi, jotka ovat vuorovaikutuksessa terveiden molekyylien kanssa ja aiheuttavat vahinkoa. Happi, vety, typpi ja hiili ovat kaikki erittäin alttiita ionisaatiolle; valitettavasti elävien solujen osalta nämä elementit muodostavat suuren määrän elävää organismia.
Erittäin suurina annoksina säteily aiheuttaa massiivisia elin- ja kudosvaurioita, jotka ovat liian laajoja kehon korjattavaksi. Tämä aiheuttaa akuutin säteilyoireyhtymän, joka tunnetaan myös nimellä säteilytauti. Tämä tila on usein erittäin kivulias ja epämiellyttävä, ja se johtaa kuolemaan. Pienemmillä annoksilla aiheutetut vauriot voivat olla hienovaraisemmalla tasolla, ja ne voivat ilmetä syöpänä tai synnynnäisinä epämuodostumina, jotka johtuvat lisääntymiskudosten vaurioitumisesta myöhemmin elämässä. Jotkut solut ovat erityisen alttiita vaurioille, erityisesti solut, jotka lisääntyvät nopeasti; siksi raskaana olevien naisten on oltava varovaisia säteilylähteiden lähellä, koska se voi vahingoittaa kehittyvää sikiötä.
Yksi vaarallisimmista säteilyn syistä on radioaktiiviset isotoopit, koska nämä isotoopit kertyvät kehoon ja lähettävät säteilyä, toisin kuin kerta-altistuminen radioaktiivisille hiukkasille, kuten röntgensäteilylle. Tästä syystä ihmisten, jotka työskentelevät radioaktiivisten isotooppien ympärillä, on oltava hyvin varovaisia, ja lääketieteellisen kuvantamisen kaltaisissa menetelmissä käytettävillä on hyvin lyhyt puoliintumisaika, mikä tarkoittaa, että ne hajoavat nopeasti ja keho ilmaisee ne.