Una de las características de las radiaciones es su capacidad de penetrar la materia y de interaccionar con sus átomos y moléculas. En el transcurso de estas interacciones se produce una transferencia de una parte o de toda la energía de la radiación al medio material, que comporta una ionización , directa o indirecta, del medio. Esta ionización es la causa de los diferentes efectos producidos por las radiaciones y de su impacto ambiental.
Las radiaciones directamente ionizantes están formadas por partículas cargadas que tienen bastante energía cinética para producir múltiples ionizaciones al interaccionar con la materia. Son radiaciones de este tipo la radiación alfa, formada por núcleos de helio-4, y la radiación beta, formada por electrones.
Las radiaciones indirectamente ionizantes están formadas por partículas neutras electrónicamente que pueden producir partículas directamente ionizantes en su interacción con la materia. Los rayos X y los rayos gamma, ambos formados por radiación electromagnética, son un ejemplo de radiaciones indirectamente ionizantes.
Los materiales o aparatos que emiten o pueden emitir las radiaciones ionizantes se denominan fuentes de radiación. Si una fuente de radiación no ha sido originada a causa de alguna actividad humana, diremos que es una fuente de radiación artificial.
Entre las fuentes de radiación naturales, se consideran dos grupos. Por una parte, los radionúclidos primordiales, es decir , los radionúclidos presentes a la corteza terrestre y , por otra parte la radiación cósmica y los radionúclidos cosmogénicos, es decir, los radionúclidos que originen por la interacción de los rayos cósmicos con los núclidos de la atmósfera. Los radionúclidos primordiales se pueden clasificar en dos grupos: aquellos que son miembros de las cuatro familias o series radioactivas naturales (turín, uranio-radio, actino, neptunio) y los que no forman series radioactivas, el más abundante de los cuales es el potasio-40. Entre los radionúclidos cosmogénicos se destaca el hidrógeno-3 (tritio) y el carbono-14.
Las fuentes de radiación artificial son de dos tipos. En primer lugar están las formadas por radionúclidos artificiales, es decir, aquellas que se producen en reacciones nucleares provocadas por el hombre y, en segundo lugar todos aquellos dispositivos construidos artificialmente, que directa o indirectamente, pueden generar radiaciones. En esta segunda categoría se pueden señalar los aparatos de rayos X, los aceleradores de partículas, los reactores nucleares y los explosivos nucleares.
Como resultado de su utilización o manipulación, algunas de las fuentes de radiación artificial y de las fuentes de radiación natural pueden producir residuos radioactivos.
La radiación cósmica y la radiación de algunos de los radionúclidos primordiales y de los cosmogénicos tienen en común el hecho de actuar sobre el cuerpo humano de una manera permanente y continuada.
Son considerados efectos biológicos de las radiaciones, únicamente aquellos que se manifiesten en forma de una lesión destacable en el organismo humano irradiante. Se distinguen tres términos diferentes para poder analizar el efecto de las radiaciones ionizantes: el cambio, que se produce justo después de la interacción y que se define como una alteración molecular que puede evolucionar o no, verso un daño que no se haya podido o si que se haya podido reparar. El daño es una anomalía estructural o funcional de la célula que se puede manifestar o no como lesión en el individuo irradiado o en su descendencia.
En este contexto, la lesión es la enfermedad o el efecto biológico que se manifiesta en el individuo irradiado o en su descendencia. Los efectos biológicos de las radiaciones se denominan somáticos cuando aparecen en el organismo irradiado y hereditario cuando se detecten en sus descendientes. Todos los efectos tienen un cierto período de latencia entre el instante en que se produce la irradiación y su manifestación. Si este período es corto, sean minutos o horas, diremos que es un proceso precoz, mientras que si es un período largo, de años, diremos que es un efecto tardón. Lógicamente los efectos hereditarios son tardanos. Entre los efectos somáticos se pueden distinguir los deterministas o directos y los estocásticos o aleatorios. Los efectos deterministas o directos son el resultado de la muerte de las células. Si las dosis son elevadas, la pérdida de células puede llegar a impedir la función del tejido afectado. La probabilidad que se produzcan estos efectos es cero para dosis pequeñas, pero aumenta progresivamente hasta llegar a la unidad a partir de una determinada dosis umbral. Por encima de la dosis umbral, la gravedad aumenta al aumentar la dosis recibida. Los efectos estocásticos o aleatorios se producen cuando las células irradiadas no llegan a morir, pero quedan alteradas, con lo cual tienen cierta probabilidad, que aumenta con la dosis recibida, de desarrollar un cáncer. Para los efectos estocásticos no hay una dosis umbral; es decir, cualquier dosis por pequeña que sea, los puede producir y su gravedad es independiente de la dosis. Su período de latencia es relativamente largo.
Los efectos hereditarios son, por su forma de expresarse, de carácter estocástico.
Ninguno de estos efectos radiobiológicos son específicos, en el sentido que lesiones similares pueden producirse por la acción de otros agentes físicos químicos o biológicos.
