Promieniowanie jonizujące jest to promieniowanie korpuskularne albo elektromagnetyczne, które oddziaływując z materią sprawia, że powstają w niej jony. Bardzo często spotykanymi typami promieniowania jonizującego elektromagnetycznego jest promieniowanie X oraz promieniowanie gamma. Promieniowanie korpuskularne to elektrony - promieniowanie beta, protony, neutrony, cząsteczki alfa.
Naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego są:
promieniowanie kosmiczne (w wyniku którego tworzą się przede wszystkim tryt, beryl i izotop węgla 14C,
promieniowanie wysyłane przez pierwiastki zawarte w skorupie ziemskiej, a w konsekwencji cyklu pokarmowego, aktualnie także w organizmie człowieka (przede wszystkim izotop potasu 40K), i radon uwalniany ze ścian budynków, wody oraz naturalnych paliw w czasie ich spalania.
Główną rolę w narażeniu populacji spełniają sztuczne źródła wykorzystywane w medycynie oraz związane z energetyką jądrową. Podzielić można je na dwa typy:
aparatura rentgenowska - diagnostyczna oraz terapeutyczna i przemysłowa, jak również kineskopy telewizyjne, prostowniki próżniowe średnich oraz ogromnych mocy, betatrony, akceleratory,
izotopy promieniotwórcze - bomby, kobaltowe albo cezowe, igły radowe, mierniki i czujniki wykorzystywane w przemyśle (gęstościomierze, pojemnościomierze, wagi izotopowe, czujniki dymu itp.), znakowanie radioizotopowe.
Wszystkie izotopy charakteryzują się okresem połowicznego rozpadu tzn. czasem koniecznym do samoistnego rozpadu połowy atomów pierwiastka.
Oddziaływanie promieniowania jonizującego z żywą tkanką da się podzielić na 4 stadia.
Stadium fizyczne - na skutek jonizacji albo wzbudzenia zmieniają się właściwości molekuł tkanki oraz zachodzą pierwotne procesy chemiczne w gniazdach, gdzie cząsteczki promieniowania zostawiły porcje energii.
Stadium fizyko-chemiczne - powstałe wcześniej produkty ulegają późniejszym rekombinacjom oraz reakcjom, stwarzając wolne rodniki albo rodniko-jony.
Stadium chemiczne - wolne rodniki utworzone w obszarach pochłonięcia energii dyfundują (m.in. odprowadzone zostają z krwią) oraz reagują z coraz dalszymi (od toru cząstki promieniowania jonizującego) obszarami tkanki. Maksymalne uszkodzenia w tkankach powodować może rodnik wodorotlenowy OH*. Jako silny utleniacz jest w stanie przekształcić normalne DNA w rodnik DNA - bardzo aktywną substancję, która jest zdolna do zainicjowania ogromnych zmian funkcjonalnych właściwości komórek, łącznie z uniemożliwieniem ich życia aż do śmierci komórki.
Stadium biologiczne - żywy organizm reaguje na zmianę właściwości składników komórki (tkanki): są zaburzenia życia (czasami bardzo opóźnione w czasie), które są w stanie ujawnić się w formie zmian klinicznych. Trzeba wiedzieć, iż o ile czas trwania trzech pierwszych stadiów działania promieniowania jonizującego jest rzędu 10-8 sekundy, wówczas czas trwania stadium biologicznego jest w dużym stopniu uzależniony od wszelkich czynników definiujących wrażliwość organizmu na promieniowanie jonizujące i od ilości zaabsorbowanej energii.
