Volgende vraag uit een middelbare-school huiswerk heeft mij aan het denken gezet:

Waarom zou men voor het steriliseren van voedingsmiddelen gebruik maken van gamma-stralen en niet van alfa of beta-stralen?

Het (vrij typische) middelbare-schoolantwoord was:

Gamma-stralen verliezen alleen energie, maar veranderd niet van massagetal of atoomnummer, wat bij alfa en bèta-stralen wel het geval is. De gamma-stralen zijn m.a.w. alleen schadelijk op het moment dat ze inwerken op het weefsel, maar niet meer erna. Wanneer men Alfa of bèta-stralen zou gebruiken, blijft het weefsel erna ook schadelijk. Ons voedsel zou radioactief worden.

Omdat ik dit totaal onvolledig vond ben ik verder gaan zoeken, maar tot nu toe heb ik nog geen bevredigend antwoord gevonden. Mijn vraag is eigenlijk zeer uitgebreid, ik hoop dat iedereen een stukje van het antwoord kan geven.

Wat is de invloed van:

• alfa-straling

• beta-straling

• gamma-straling

op volgende zaken:

• bacteriën

• vruchten (groenten en fruit)

• de mens

Wat alfa-, beta- en gammastraling precies zijn was niet zo moeilijk te vinden. Gamma-stralen doden blijkbaar bacteriën, vermits ze gebruikt worden voor sterilisatie. Op de mens hebben al deze stralingsvormen blijkbaar als effect dat er wijzigingen gebeuren in de DNA-structuur van onze cellen, deze gemuteerde cellen gaan zich dan vermenigvuldigen en dit wordt kanker genoemd. Maar als gamma-straling zulke dingen teweegbrengen bij mensen en bacteriën, wat veroorzaken ze dan in plantaardige zaken als groenten en fruit ? En wat is dan precies het verschil met het effect dat alfa- en beta-stralen hebben?

Deze vraag heeft eigenlijk ook te maken met Chemie en Natuurkunde, maar ik vermoed dat het mij kwalijk zou genomen worden moest ik een link naar dit topic posten in die forums.

Ik vind het antwoord dat je gaf wat vreemd, maar ik denk dat ik begrijp wat er bedoeld wordt. Al worden er 2 dingen een beetje door elkaar gehaald, namelijk het ontstaan van de straling en het effect. Maar goed, wat ik in elk geval aan het antwoord zou willen toevoegen is: gammastraling dringt dieper door in de weefsel (en andere materie) en is dus het meest effectief om bijvoorbeeld bacterien (die immers meestal niet alleen aan de buitenkant zitten) te doden. Bij de andere straling zou je de kans hebben dat niet alle bacterien worden gedood.

Of het voedsel zelf radioactief wordt bij bestraling met alpha- of betastraling zou ik niet goed durven zeggen, daar ben ik geen expert in.

Het effect van dergelijke straling op weefsels/cellen is dat er schade wordt toegebracht aan met name het DNA. Bacterien zullen doodgaan (met kapot DNA kunnen ze niet meer leven) en menselijke cellen kunnen zich tot kankercellen ontwikkelen of ook gewoon doodgaan. Hetzelfde geldt voor plantencellen, maar plantaardig voedsel zal niet of nauwelijks meer groeien en het effect op het DNA is dus niet merkbaar.

Een paar redenen voor gamma (of rontgen, maar das een andere kwestie):

- het is ter plaatse te genereren zonder een complete kernreactor of voorraad radioactief materiaal.

- A en B straling dringen nauwelijks door een verpakking heen - alfastraling zelden door een vel papier, maar ook gangbare betastraling niet door een conservenblik.

- Zoals gezegd maakt gammastraling het product zelf niet radioactief. Neutronen zouden bijv ook geschikt zijn om bacterien te doden, maar die activeren het product.

Hetzelfde geldt voor plantencellen, maar plantaardig voedsel zal niet of nauwelijks meer groeien en het effect op het DNA is dus niet merkbaar.

Men gebruikte doorstraling voor dit doel: aardappels doorstralen zodat geen uitlopers meer gevormd worden.

Het effect van dergelijke straling op weefsels/cellen is dat er schade wordt toegebracht aan met name het DNA. Bacterien zullen doodgaan (met kapot DNA kunnen ze niet meer leven) en menselijke cellen kunnen zich tot kankercellen ontwikkelen of ook gewoon doodgaan. Hetzelfde geldt voor plantencellen, maar plantaardig voedsel zal niet of nauwelijks meer groeien en het effect op het DNA is dus niet merkbaar.

Als de DNA van plantaardig voedsel veranderd wordt in hoeverre kan men er dan zeker van zijn dat dat voedsel niet schadelijk is voor de gezondheid ? Ik kan mij voorstellen dat beschadigde cellen opeten tot onverwachte effecten kan leiden.

Benm schreef:Een paar redenen voor gamma (of rontgen, maar das een andere kwestie):

- het is ter plaatse te genereren zonder een complete kernreactor of voorraad radioactief materiaal.

Gamma-straling komt toch enkel vrij bij alfa- en/of beta-verval? Röntgen-straling heb ik inderdaad gelezen dat het op te wekken valt zonder radioactief materiaal, en eigenlijk zijn ze beide elektromagnetische straling, maar gamma-straling heeft een veel hogere frequentie, en dus ook energie, dan röntgenstraling.

- Zoals gezegd maakt gammastraling het product zelf niet radioactief. Neutronen zouden bijv ook geschikt zijn om bacterien te doden, maar die activeren het product.

Wat houdt het activeren van een product in ? Ik bedoel, je schiet He+, positronen of elektronen af op een product, maar wat richten die dan precies aan in het product?

Benm schreef:

Hetzelfde geldt voor plantencellen, maar plantaardig voedsel zal niet of nauwelijks meer groeien en het effect op het DNA is dus niet merkbaar.

Men gebruikte doorstraling voor dit doel: aardappels doorstralen zodat geen uitlopers meer gevormd worden.

Dus Gamma-stralen veranderen de DNA van de cellen zo dat de groei stilgelegd wordt ?

Gamma en rontgen zijn precies hetzelfde, fotonen in het keV/MeV gebied. Het verschil is alleen de oorsprong, gamma komt uit de kern, rontgen niet (maar vanuit electronen).

Activeren wil zeggen dat iets radioactief wordt tgv bestraling, vooral neutronen hebben de neiging dat te veroorzaken omdat ze 'ingevangen' worden door atoomkernen, met als resultaat een zwaardere en vaak radioactieve isotoop. Dit kan ook gebeuren door gammastraling van zeer hoge energie, maar die wordt hiervoor niet toegepast.

Of het eten van doorstraald voedsel kwaad kan? Ik zou niet weten waarom, het DNA dat in je eten zit wordt afgebroken in de spijsvertering, en nimmer meer tot expressie gebracht. Zou dat niet gebeuren dan was het eten van gewone producten ook zeer gevaarlijk, je zou bijv plantaardige eiwitten gaan aanmaken na consumptie van groente... of na het eten van een kotelet plots een krulstaartje ontwikkelen.

Als de DNA van plantaardig voedsel veranderd wordt in hoeverre kan men er dan zeker van zijn dat dat voedsel niet schadelijk is voor de gezondheid ? Ik kan mij voorstellen dat beschadigde cellen opeten tot onverwachte effecten kan leiden.

DNA wordt in de spijsvertering behoorlijk mishandeld door nucleasen en dus op zijn minst gefragmenteerd. Daarbij heeft DNA op zich geen functie, zonder bijvoorbeeld transcriptiefactoren. Als het dan ook nog op zijn minst flink gefragmenteerd is, hoef je je geen zorgen te maken dat het tot expressie kan komen.

Het zou trouwens gek zijn als je je daar zorgen om maakt, terwijl je de hele dag enorme hoeveelheden DNA binnenkrijgt van andere organismen (planten als je koekjes eet; van dieren als je vlees eet). Die komen immers ook niet tot expressie.

Wat ik me kan voorstellen is dat je je zorgen maakt over eventueel (voor de mens) toxische producten die een beschadigde cel kan maken. Dit is een optie, maar dat is gebonden aan behoorlijk stevige voorwaarden zoals precies de goede puntmutatie en de omstandigheden waarbinnen de cel dit stofje kan aanmaken. Als je het DNA echt kapot maakt en de cel sterft, zul je daar geen last van hebben als je de cel in je maag zet.