Petkau effekt

Petkau -effekten är ett tidigt motexempel till antaganden om linjär effekt som vanligtvis görs om strålningsexponering . Den hittades av Dr. Abram Petkau vid Atomic Energy of Canada Whiteshell Nuclear Research Establishment , Manitoba och publicerades i Health Physics mars 1972. Petkau-effekten myntades av den schweiziske nukleära riskkommentatorn Ralph Graeub 1985 i denna bok Der Petkau-Effekt und unsere strahlende Zukunft (Petkau-effekten och vår strålande framtid).

Petkau hade på vanligt sätt mätt stråldosen som skulle spränga ett simulerat artificiellt cellmembran . Han fann att 3500 rad levererade på 2 + 1 ⁄ 4 timmar (26 rad/min = 15,5 Sv/h) skulle göra det. Sedan, nästan av en slump, upprepade Petkau experimentet med mycket svagare strålning och fann att 0,7 rad levererad på 11 + 1 ⁄ 2 timmar (1 millirad/min = 0,61 mSv/h) också spräckte membranet. Detta stred mot det rådande antagandet om ett linjärt samband mellan total dos eller doshastighet och konsekvenserna.

Strålningen var av joniserande natur och gav negativa syrejoner (fria radikaler) . Dessa joner var mer skadliga för det simulerade membranet i lägre koncentrationer än högre (ett något kontraintuitivt resultat i sig) eftersom de i det senare lättare rekombinerar med varandra istället för att störa membranet. Jonkoncentrationen korrelerade direkt med stråldoshastigheten och sammansättningen hade icke-monotona konsekvenser.

Radioskyddande effekter av superoxiddismutas

Petkau genomförde ytterligare experiment med simulerade celler 1976 och fann att enzymet superoxiddismutas skyddade cellerna från fria radikaler som genererades av joniserande strålning, vilket undviker effekterna som sågs i hans tidigare experiment. Petkau upptäckte också att superoxiddismutas var förhöjt i leukocyterna (vita blodkroppar) i en delpopulation av kärnkraftsarbetare som yrkesmässigt exponerades för förhöjd strålning ( ca 10 mSv på 6 månader), vilket ytterligare stöder hypotesen att superoxiddismutas är ett strålskyddsmedel . Således avslöjade Petkaus ursprungliga experiment från 1972 uppenbarligen de potentiella effekterna av joniserande strålning på celler utan naturliga strålskyddsmekanismer på plats.