放射線は生細胞に何をしますか？

生細胞に対する放射線の影響は、種類、被曝の強さ、および細胞に応じて異なります。 私たちの目的では、「放射線」とは、中性子、光子、ガンマ線などの高エネルギー荷電粒子などのイオン化エネルギーの放出を指します。 宇宙からの宇宙放射線、地上の放射性元素から放出される地上放射線、原子爆弾の爆発によって放出されるような人工の放射線など、さまざまな種類があります。

生きている細胞は実際にかなりの量の放射線を扱っています。 たとえば、米国では年間約360ミリレムです。 ちなみに、ミリレムは投与量の単位です。 それらは、病院でのX線のようなものからの露出の結果を計算するために使用されます。 致死的な曝露レベルは個人によって異なり、曝露の種類によって異なります。 たとえば、1回の曝露は約300,000ミリレムで致命的ですが、長期にわたる曝露の結果である場合、より高い用量でも許容できます。

低レベルでは、放射線損傷は生細胞によって修復され、悪影響はありません。 より高い用量は、細胞を無菌にするか、または細胞の能力を妨げ、それ自体を適切に複製して突然変異を引き起こす可能性があります。 たとえば、多くの癌は、細胞を混乱させる放射線被曝と関連しており、細胞を突然変異させて急速に再生させます。 非常に高い線量では、放射線は細胞を内部から完全に調理する熱化と呼ばれるプロセスを介して細胞死を引き起こします。

曝露は、2つの異なる方法で細胞損傷を引き起こす可能性があります。 第一の意味である直接的な放射線作用では、分子に直接害を及ぼします。 例えば、放射線がDNA分子を妨害し、細胞に損傷を与える場合など。 また、分子をイオン化し、それらを健康な分子と相互作用して損傷を引き起こす潜在的に有毒な化合物にすることにより、間接的な損傷を引き起こす可能性があります。 酸素、水素、窒素、炭素はすべてイオン化に対して非常に脆弱です。 残念ながら、生きている細胞にとって、これらの要素は多くの生物を構成しています。

非常に高い線量では、放射線は身体が修復するには広範すぎる臓器および組織の大きな損傷を引き起こします。 これは、放射線病としても知られる急性放射線症候群を引き起こします。 この状態はしばしば非常に苦痛で不快であり、死に至る。 低用量では、引き起こされる損傷はより微妙なレベルである可能性があり、それは癌として、または後年の生殖組織への損傷によって引き起こされる先天性欠損症として現れる場合があります。 いくつかの細胞、特に急速に増殖する細胞は特に損傷に対して脆弱です。 これが、妊娠中の女性が発育中の胎児に損傷を与える可能性があるため、放射線源に注意する必要がある理由です。

放射線のより危険な原因の1つは、放射性同位体です。これらの同位体は、X線で放出されるような放射性粒子への1回の被爆とは対照的に、体内に蓄積して放射線を放出します。 このため、放射性同位体を回避する人は非常に注意する必要があり、医療画像処理などで使用される人は半減期が非常に短いため、すぐに腐敗して体内で発現します。