Während der Atombombentests zwischen 1950 und 1980 wurden Hunde häufig als Versuchstiere eingesetzt, insbesondere in Studien, die Daten über die zu erwartenden Auswirkungen einer versehentlichen berufsbedingten Strahlenexposition beim Menschen liefern sollten.
Studien zu den Auswirkungen ionisierender Strahlung auf Hunde wurden Ende der 1940er-Jahre initiiert, um Sicherheitsrichtlinien für Menschen zu entwickeln, die mit Strahlung arbeiten, und sind auch heute noch für Biologen relevant. Der Haushund wurde aufgrund seiner größeren Körpergröße und längeren Lebenserwartung im Vergleich zu Nagetieren sowie seiner weiten Verfügbarkeit für die Strahlenforschung ausgewählt.
Häufige Folgen einer Strahlenexposition bei Hunden sind unter anderem Blutbildveränderungen, Unfruchtbarkeit sowie Knochen-, Leber-, Lungen- und Blutkrebs. Die Auswirkungen hängen vom Radionuklid, der Expositionsmethode, dem Alter zum Zeitpunkt der Exposition, der Dosisleistung und der Gesamtdosis ab.
Die wahrscheinlichste Aufnahmemethode für Radionuklide ist vermutlich die Inhalation, weshalb Forscher diesen Aufnahmeweg in Tierstudien anwenden. Radon ist ein natürlich vorkommendes Radionuklid, das häufig in Wohnungen anzutreffen ist und beim Menschen nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs darstellt.
Die Radonkonzentration in Wohnhäusern variiert je nach Boden- oder Gesteinsbeschaffenheit und kann sogar von Baumaterialien freigesetzt werden. Besonders gefährdet sind Menschen, die mit natürlich vorkommenden, radonreichen Materialien arbeiten, wie beispielsweise Uranbergleute. Anfänglich wurden im Argonne National Laboratory Radonstudien an Menschen durchgeführt. Diese Studien umfassten jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Teilnehmern und konzentrierten sich nicht auf die physiologischen Auswirkungen der Radonbelastung. Stattdessen versuchten die Forscher, zwischen Radon aus der Umwelt und Radon zu unterscheiden, das nach der Exposition im Körper durch den Zerfall von Radium entsteht.
Mehrere Studien untersuchten die Auswirkungen von Radonbelastung durch Einatmen auf Hunde und berichteten über Atemnot und Tumore der Atemwege nach der Exposition. Bei Hunden, die täglich Radon, Radonfolgeprodukten, Uranerzstaub und/oder Zigarettenrauch ausgesetzt waren, wurden nach 50 Monaten Lungentumore festgestellt. Interessanterweise entwickelten acht von 19 Hunden, die täglich Radon, Radonfolgeprodukten und Uranerzstaub ausgesetzt waren, Tumore der Atemwege, während dies nur bei zwei von 19 Hunden der Fall war, die täglich Radon, Radonfolgeprodukten, Uranerzstaub und Zigarettenrauch ausgesetzt waren. Forscher vermuten, dass dies mit einer erhöhten Schleimproduktion oder -clearance infolge des Zigarettenrauchens zusammenhängen könnte, wodurch die Strahlendosis für die proliferierenden Epithelzellen der Bronchien und Bronchiolen reduziert wird.
In 27 Studien wurden Hunde durch Inhalation von radionuklidhaltigen Aerosolen 239Pu , 238Pu , 144Ce , 90Sr , 90Y , 91Y , 241Am , Rn oder U ausgesetzt . Lungentumore und Atemwegsschäden waren häufige und für diese Expositionsmethode spezifische Nebenwirkungen. Die vorherrschende nicht-neoplastische Erkrankung war die Strahlenpneumonitis, eine durch Strahlung verursachte Lungenentzündung.
Nach kurzer Verweildauer in der Lunge verteilen sich manche Radionuklide im gesamten Körper des Hundes und verursachen je nach Ablagerung und Langzeitexposition unterschiedliche Wirkungen. Die Verteilung von Radionukliden nach der Erstexposition führt wahrscheinlich nicht nur zu unmittelbaren, sondern auch zu verzögerten Wirkungen, wobei eine chronische Exposition Organe und Gewebe noch lange nach der Erstexposition mit einer konstant hohen Dosis belastet.
Beispielsweise bleibt die Anreicherung von <sup> 238</sup> Pu in Leber und Skelett von Hunden ein Jahr nach Exposition bestehen und ist auch über 1000 Tage nach der Exposition noch nachweisbar. Im Vergleich dazu wird <sup>239</sup> Pu mit einer geschätzten durchschnittlichen Halbwertszeit von 1192 Tagen aus der Lunge exponierter Personen eliminiert, und mehr als 10 Jahre nach der Exposition wurden 65 % der gesamten Körperbelastung in den thorakalen Lymphknoten gefunden . Eine verzögerte Tumorbildung tritt sogar ohne kontinuierliche Radionuklidexposition auf.
Die häufigste Todesursache in zwei separaten Studien an Hunden nach einmaliger Inhalation von <sup>238</sup> Pu-Aerosolen waren Knochentumore, gefolgt von Lungen- und Lebertumoren, die alle etwa drei Jahre nach der Exposition auftraten . <sup>144</sup> Ce reicherte sich ebenfalls in Leber und Skelett exponierter Hunde an, wo später Leber- und Knochentumore beobachtet wurden . Die Langzeitretention von inhaliertem <sup> 90 </sup>Sr war im Skelett exponierter Hunde am höchsten, was zu einer protrahierten Exposition führte . Infolgedessen erkrankten 47 % der exponierten Hunde an primären Knochentumoren.
Was zeigen Studien über Hunde und Strahlung?
Häufige Folgen einer Strahlenexposition bei Hunden sind unter anderem Blutbildveränderungen, Unfruchtbarkeit sowie Knochen-, Leber-, Lungen- und Blutkrebs. Die Auswirkungen hängen vom Radionuklid, der Expositionsmethode, dem Alter zum Zeitpunkt der Exposition, der Dosisleistung und der Gesamtdosis ab.
Kann eine N95-Maske zum Schutz vor Strahlung verwendet werden?
N95-Masken schützen vor Schadstoffen wie Rauch, Asche, Allergenen, Bakterien und Schimmelpilzen. Sie können auch das Einatmen radioaktiver Partikel aus der Luft reduzieren. Dieser Schutz ist jedoch begrenzt, da Hunde radioaktive Stoffe auch über die Haut, die Augen und durch Verschlucken aufnehmen.
Was ist der Unterschied zwischen Alpha-, Beta- und Gammastrahlung?
Eine Atemschutzmaske bietet einen gewissen Schutz vor Alpha- und Betastrahlung. Sie schützt NICHT vor Gammastrahlung. Atemschutzmasken sind nützlich, um das Einatmen radioaktiver Niederschläge nach einer Atomexplosion zu verhindern.
Wie schützt eine Gasmaske vor Strahlung?
Die beiden Strahlungsarten, die das Tragen einer Atemschutzmaske erforderlich machen , sind Alpha- und Betastrahlung. Beide Arten radioaktiver Teilchen werden von einer Atemschutzmaske problemlos abgeschirmt.
Alphastrahlung besteht aus niederenergetischen Teilchen, die auf ihrem Weg von der Quelle rasch an Energie verlieren. Sie kann bereits durch eine dünne Luftschicht von etwas mehr als 2,5 cm, eine sehr geringe Menge Wasser (0,2 mm) und sogar durch unversehrte Haut gestoppt werden.
Das Hauptproblem der Alphastrahlung entsteht beim Einatmen der emittierenden Stoffe. Die Haut kann die Alphastrahlung außerhalb des Körpers abschirmen, die inneren Organe jedoch nicht. Dadurch strahlen die Alphateilchen nach dem Einatmen kontinuierlich von innen nach außen in den Körper.
Betastrahlung ist ein weiteres Teilchen mit relativ niedriger Energie. Sie wird durch 10 Meter Luft, 2 Zentimeter Wasser, eine dünne Schicht Metall oder Glas und dicke Kleidung abgeschirmt.
Die Gefahren der Betastrahlung ähneln sehr denen der Alphastrahlung. Beim Einatmen wird jeglicher äußerer Schutz aufgehoben, und die Lunge sowie andere Organe werden direkt bestrahlt.
Eine Atemschutzmaske filtert alle Schadstoffe aus der Luft. Sie schützt Sie außerdem vor dem Einatmen von Alpha- und Betapartikeln. Ein oft übersehener Vorteil einer Vollgesichtsmaske ist, dass sie auch Ihre Augen vor denselben Schadstoffen schützt!
Schützt eine Luftfiltermaske vor Gammastrahlung?
Wenn Sie sich vor Gammastrahlung schützen wollen, reicht das Tragen einer Atemschutzmaske allein nicht aus . Sie bietet keinen Schutz vor Gammastrahlung.
Gammastrahlung besteht aus hochenergetischen Teilchen (ähnlich wie Röntgenstrahlung) und erfordert eine erhebliche Abschirmung. Je dicker und dichter das Material dahinter ist, desto besser. Man benötigt fast 14 cm Wasser, 6.6 Meter Beton oder 1.3 cm Blei, um Gammastrahlung abzuschirmen.
Das bedeutet, dass Sie sich nur schützen können, indem Sie sich so weit wie möglich von der Gammastrahlungsquelle entfernen. Ist das nicht möglich, müssen Sie sich in ein Gebäude begeben und so viel Erde, Beton und Stahl wie möglich zwischen sich und die Gammastrahlungsquelle bringen!
Wie schlimm ist radioaktiver Niederschlag?
Nuklearer Fallout tritt auf, wenn eine nukleare Explosion nahe genug am Boden stattfindet, um Erde und Trümmer in die Atmosphäre zu schleudern. Dies passiert bei vielen nuklearen Explosionen, aber am schlimmsten ist es bei einer Detonation an der Oberfläche oder unter der Oberfläche.
Der radioaktive Niederschlag in der Nähe des Explosionsherdes beginnt nach etwa 30 Minuten zur Erde zurückzufallen. Andere radioaktive Partikel können deutlich länger in der Atmosphäre verbleiben, bis sie durch die Schwerkraft und Einflüsse wie Regen wieder zur Erde gelangen. Bis dahin können die radioaktiven Partikel eine sehr große Entfernung vom Explosionsherd zurückgelegt haben.
Der radioaktive Niederschlag wird alles kontaminieren, auf oder in dem er landet. Dies schließt Feldfrüchte und Wasserquellen ein, was es schwierig macht, Nahrung und Wasser in Gebieten zu finden, die sich im radioaktiven Niederschlagsbereich befinden.
Wie schädigt Strahlung den Körper?
Alpha, Beta und Gamma gelten alle als ionisierende Strahlung. Dies ist die Art von Strahlung, die die DNA schwächt und abbaut. Dieser Schaden kann die Zellen entweder töten oder sie so weit verändern, dass sie zu Krebszellen mutieren.
Wenn Zellen anfänglich durch Strahlung geschädigt werden, verursachen sie die sogenannte Strahlenkrankheit. In diesem Fall können sich die Zellen nicht replizieren und beginnen abzusterben. Dies führt zu Schwellungen des Körpers, Haarausfall und Übelkeit. Die Zellen, die nicht sterben, können bis zu dem Punkt mutieren, an dem sie beginnen, sich außer Kontrolle zu vermehren und zu Krebs werden.
Wie kann ich die Strahlenbelastung begrenzen?
Sollte die Exposition gegenüber radioaktiven Stoffen Anlass zur Sorge geben, sind die besten Maßnahmen zur Begrenzung der Exposition durch externe Strahlungsquellen:
- Belichtungszeit begrenzen;
- Abstand zum radioaktiven Material vergrößern;
- Blockieren Sie die Strahlung mit einer geeigneten Abschirmung.
Die interne Exposition gegenüber radioaktivem Material kann reduziert werden durch:
- ordnungsgemäße Verwendung von Atemschutz;
- Überwachung von Lebensmitteln und Wasser auf Kontamination;
- Verwenden Sie einen geeigneten Hautschutz, um Absorption und Wundkontamination zu verhindern.
Menschen und Hunde können durch das Einatmen von Partikeln, Gasen oder Dämpfen mit radioaktiven Stoffen in Kontakt kommen. Bei korrekter Auswahl, Anpassung und sachgemäßer Anwendung gemäß Herstellerangaben können Atemschutzmasken die Belastung durch luftgetragene Schadstoffe, einschließlich Partikel, verringern, jedoch nicht vollständig verhindern. Zudem bieten Atemschutzmasken keinen Schutz vor externer Beta- und Gammastrahlung.
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