Gli effetti delle radiazioni sulle cellule viventi variano a seconda del tipo, dell’intensit? dell’esposizione e della cellula. Ai nostri scopi, “radiazione” si riferisce a un’emissione di energia ionizzante, come neutroni, fotoni e particelle cariche di alta energia come i raggi gamma. Esistono diversi tipi, tra cui la radiazione cosmica proveniente dallo spazio, la radiazione terrestre emessa da elementi radioattivi nel terreno e quella prodotta dall’uomo, come quella emessa dalla detonazione di una bomba atomica.
Le cellule viventi in realt? gestiscono una discreta quantit? di radiazioni; circa 360 millirems all’anno negli Stati Uniti, per esempio. I millirem, per inciso, sono unit? di un dosaggio; sono usati per calcolare i risultati dell’esposizione da cose come i raggi X negli ospedali. Il livello di esposizione letale varia da individuo a individuo e dipende dal tipo di esposizione; una singola esposizione ? letale a circa 300,000 millirem, ad esempio, mentre possono essere tollerati dosaggi pi? elevati se sono il risultato di esposizioni prolungate nel tempo.
A bassi livelli, il danno da radiazioni pu? essere riparato da cellule viventi senza effetti negativi. Dosi pi? elevate possono far sterilizzare una cellula o interferire con la capacit? di una cellula di riprodursi correttamente, causando mutazioni. Molti tumori, ad esempio, sono collegati all’esposizione alle radiazioni che confonde le cellule, provocandone la mutazione e la riproduzione rapida. A dosi estremamente elevate, le radiazioni causano la morte cellulare, attraverso un processo chiamato termalizzazione, che fondamentalmente cucina una cellula dall’interno verso l’esterno.
L’esposizione pu? causare danni alle cellule in due modi diversi. Nel primo senso, l’azione di radiazione diretta, danneggia direttamente una molecola; come ad esempio quando le radiazioni interferiscono con una molecola di DNA, causando danni alle cellule. Pu? anche causare danni indiretti, ionizzando le molecole, trasformandole in composti potenzialmente tossici che interagiscono con molecole sane e causano danni. Ossigeno, idrogeno, azoto e carbonio sono tutti molto vulnerabili alla ionizzazione; sfortunatamente per le cellule viventi, questi elementi costituiscono una grande quantit? di un organismo vivente.
A dosi molto elevate, le radiazioni causeranno ingenti danni agli organi e ai tessuti, che ? troppo esteso per essere riparato dall’organismo. Ci? provoca la sindrome da radiazioni acute, nota anche come malattia da radiazioni. Questa condizione ? spesso estremamente dolorosa e spiacevole e porta alla morte. A dosi pi? basse, il danno causato pu? essere a un livello pi? sottile e pu? manifestarsi come cancro o attraverso difetti alla nascita causati da danni ai tessuti riproduttivi pi? avanti nella vita. Alcune cellule sono particolarmente vulnerabili ai danni, in particolare le cellule che si moltiplicano rapidamente; questo ? il motivo per cui le donne in gravidanza devono fare attenzione alle fonti di radiazioni, poich? possono danneggiare il feto in via di sviluppo.
Una delle cause pi? pericolose delle radiazioni sono gli isotopi radioattivi, poich? questi isotopi si accumulano nel corpo ed emettono radiazioni, in contrasto con l’esposizione singola a particelle radioattive come quelle emesse in una radiografia. Per questo motivo, le persone che lavorano intorno agli isotopi radioattivi devono essere molto attenti e quelli utilizzati in procedure come l’imaging medico hanno emivite molto brevi, il che significa che si decompongono rapidamente e sono espresse dal corpo.