Cijeli život čitajući stripove i gledajući holivudske uspješnice možda će neke od nas uvjeriti da je zračenje rijetka i opasna stvar koja ljude pretvara u superjunake ili u deformirana čudovišta. U stvarnosti, međutim, zračenje je svuda oko nas, cijelo vrijeme, čak i unutar našeg tijela.
No, što je zapravo zračenje i koliko ga ima u našim tijelima?
Zračenje obuhvaća mnoge procese – svi nam izgledaju drugačije. U osnovi, to je kada objekt, poput sunca, emitira energiju kroz čestice ili valove. No, kada govorimo o “zračenju”, mnogi od nas misle uglavnom na valove s visokom energijom, poput gama-zraka i visokoenergetskih čestica koje emitiraju radioaktivni atomi, poput atoma urana. Valovi i čestice velike energije opasni su za žive organizme i mogu oštetiti stanice izložene njima.
Štoviše, svi elementi u periodnom sustavu imaju izotope ili oblike istog elementa koji u svojim jezgrama sadrže različit broj neutrona. Neki izotopi su stabilni, a drugi su nestabilni, što znači da su radioaktivni i oslobađaju visokoenergetske valove.
Mnogi izotopi i radioaktivni elementi prirodno se pojavljuju u okolišu, gdje ulaze u biljke i vodu. Dakle, svaki put kad osoba pojede hranu ili popije vodu, ona može upijati male količine radioaktivnih izotopa. Najveći izvori zračenja u našim tijelima su tragovi ugljika 14 i kalija 40.
Iako ti izotopi čine većinu zračenja našeg tijela, unosimo samo oko 0,39 miligrama kalija 40 i 1,8 nanograma ugljika 14 dnevno. Količina radioaktivnosti koju uzrokuju izotopi u ljudskom tijelu usporediva je s 1% doze zračenja koju bi ljudi dobili na letu iz Bostona za Tokio.
Radioaktivni izotopi koje ljudi unose nastaju različitim procesima. Na primjer, kalij 40 je ” iskonski nuklid “, što znači da u svom sadašnjem obliku postoji još od prije Zemljina postanka. Primordijalnim nuklidima potrebno je toliko mnogo vremena da se razgrade ili raspadnu, pa su danas u biti isti kao što su bili pri stvaranju u zvijezdama ili u Velikom prasku.
“Sav kalij prirodno sadrži 0,011% kalija 40, tako da je posvuda oko nas i neizbježan” kažu znanstvenici. “Razvili smo se u radioaktivnom okruženju, uključujući sveprisutni kalij 40 od stvaranja Sunčevog sustava.”
Radioaktivni izotopi, poput ugljika 14 i vodikovog izotopa poznatog kao tricij, “kćeri” su produkti raspadanja težih elemenata. Kad se teže jezgre, poput jezgri atoma urana, raspadnu jer su nestabilne, sastavni dijelovi u koje se razbijaju često su drugi izotopi.
Treba napomenuti da stabilne izotope drži zajedno jaka sila, temeljna sila koja povezuje protone i neutrone. No kako jezgra postaje veća, jaku silu mogu nadvladati sile koje razdvajaju protone i neutrone – poput elektrostatičkog odbijanja između protona. Kad se jezgre raspadnu na manje jezgre, one emitiraju visokoenergetske čestice ili visokoenergetske energetske valove, odakle nastaje zračenje.
