Alpha- und Betastrahlung: Risiken, Auswirkungen und zelluläre Reparatur
Alpha- und Betastrahlen oder -teilchen gehören zu den häufigsten Arten von Strahlung. Chronische Exposition gegenüber Strahlung kann zu Krebs, grauem Star, Tumoren und genetischen Defekten führen. Wenn die Exposition auf einem akuten Niveau liegt, kann Strahlung zu vorübergehender oder permanenter Unfruchtbarkeit oder Strahlenkrankheit führen. Anzeichen von Strahlenkrankheit umfassen Verdauungsprobleme, Anämie und Infektionen. Allerdings können Zellen repariert und vor Alpha- und Betateilchen geschützt werden.
Alphastrahlen
- Alphastrahlen sind positiv geladene Teilchen, die am häufigsten während des radioaktiven Zerfalls emittiert werden. Alphastrahlen sind hochenergetische Moleküle der Strahlung. Hochenergetische Teilchen verursachen mehr Schäden an Zellen, sind jedoch kurzlebig, während niedrigenergetische Teilchen länger leben und mehr Gebiet abdecken, aber nicht so viel Schaden an Zellen verursachen.
- Alphastrahlen werden häufig in der Strahlentherapie bei Krebs verwendet. Es gibt auch externe Quellen wie Uran, Radium und Polonium. Bei externer Exposition haben diese Teilchen nicht die Energie, um die Hautpartikel zu durchbrechen und sind daher kein unmittelbares Problem. Bei interner Exposition ist die Zellschädigung größer.
Betastrahlen
- Betastrahlen sind Elektronen, die aus einem Zellkern emittiert werden, wenn er radioaktivem Zerfall ausgesetzt ist. Sie sind niedrigenergetische Teilchen, reisen weiter und leben länger als Alphastrahlen, verursachen jedoch aufgrund ihrer niedrigen Energie weniger Schäden an Zellen. Die externe Exposition gegenüber Betastrahlen ist im Allgemeinen harmlos, da sie durch einen Millimeter Substanz, einschließlich Hemden oder Metallen wie Aluminium, gestoppt werden können.
DNA-Schäden
- Die Exposition gegenüber diesen Teilchen oder Strahlen wird Zelltod oder Abnormalitäten (vorübergehend oder dauerhaft) verursachen. DNA, die aufgrund von Strahlung abnormal geworden ist, kann bösartig werden und verschiedene Formen von Krebs verursachen. Genetische Mutationen können auftreten, wenn das Material in den Fortpflanzungsorganen Alpha- oder Betastrahlen ausgesetzt ist. Diese Mutationen können manchmal an Nachkommen weitergegeben werden. Krankheit oder Tod innerhalb von Stunden oder Tagen kann auftreten, wenn eine große Menge an Strahlenexposition vorlag.
Zellreparatur
- Die DNA-Reparatur nach der Exposition gegenüber Strahlung ist normalerweise eine Frage der Versorgung der Zelle mit den richtigen Nährstoffen, damit sie sich selbst reparieren kann. Es ist wichtig, dass die beschädigte Zelle Sauerstoff und Glukose erhält, um die notwendigen Materialien für die Reparatur bereitzustellen. Organgewebe reparieren sich am wahrscheinlichsten selbst, während andere Gewebe des Körpers, wie die des Nervensystems, wenig oder keine Regenerations- oder Reparaturkapazität haben.
Quellen der Strahlung
- Strahlung kann natürlich oder menschengemacht sein. Natürliche Strahlenquellen stammen typischerweise aus Substanzen in der Erdkruste. Diese Quellen begegnen uns jeden Tag und haben ein minimales Risiko für ungünstige Gesundheitszustände als Folge der Exposition. Menschengemachte Strahlenquellen stammen aus der Industrie, Krebsbehandlungen und anderen medizinischen Verfahren wie Röntgen- oder CT-Scans.
Vorteile von Alpha- und Betastrahlen
- Wenn als Krebsbehandlung eingesetzt, können diese bestrahlten Teilchen helfen, den Körper von den bösartigen, abnormen Zellen zu befreien, die den Krebs verursacht haben. Wenn man sich auf einen kleinen und präzisen Bereich konzentriert, sind Alphastrahlen die bessere Option, weil ihre Reichweite nicht sehr groß ist und sie leichter zu handhaben sind.
- Betateilchen sind ideal für Krebsbereiche, die verstreut und unregelmäßig sind. Da Betateilchen weitere Entfernungen zurücklegen und ein niedrigeres Schadensniveau als Alpha haben, werden sie darauf verlassen, eine größere Bandbreite an Krebsorten zu behandeln, ohne das Risiko extremer Schäden an den gesunden Zellen.
