Spinduliuotės poveikis apibūdinamas sugertąja apšvitos doze (D) – energija, tenkanti 1 kg kūno masės (matavimo vienetas – Grėjus (Gy), 1 Gy = 1 J/kg). Sugertosios apšvitos dozės galia – dozė per vienetinį laiką (1 Gy/s = 1W/kg). Lygiavertė apšvitos dozė įvertina spinduliuotės rūšies pavojingumą (matavimo vienetas – Sivertas (Sv), 1 Sv = 1 J/kg, dažniau naudojamas mSv).

Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui kiekybiškai apibūdinti naudojami dozimetriniai dydžiai. Sugertoji apšvitos dozė (D) yra spinduliuotės energija (E), perduota vienetinei medžiagos masei (m): \(D = E/m\). SI vienetas yra grėjus (Gy), \(1 \, \text{Gy} = 1 \, \text{J/kg}\). Lygiavertė apšvitos dozė (H) įvertina skirtingų spinduliuotės rūšių nevienodą biologinį pavojingumą, padauginant sugertąją dozę iš kokybės koeficiento. SI vienetas yra sivertas (Sv), \(1 \, \text{Sv} = 1 \, \text{J/kg}\). Praktikoje dažnai naudojami daliniai vienetai: milisivertas (mSv) ar mikrosivertas (µSv).

Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis kiekybiškai vertinamas naudojant dozes. Sugertoji apšvitos dozė (D) apibūdina energijos kiekį, kurį spinduliuotė perduoda švitinamos medžiagos masės vienetui; jos SI vienetas yra grėjus (Gy), \(1 \text{ Gy} = 1 \text{ J/kg}\). Sugertosios apšvitos dozės galia rodo dozės kaupimo greitį; jos SI vienetas yra Gy/s (\(1 \text{ Gy/s} = 1 \text{ W/kg}\)). Lygiavertė apšvitos dozė (H) įvertina skirtingų spinduliuotės rūšių nevienodą biologinį pavojingumą, naudojant kokybės koeficientą; jos SI vienetas yra sivertas (Sv), \(1 \text{ Sv} = 1 \text{ J/kg}\). Praktikoje dažnai naudojamas milisivertas (mSv). Žmogaus organizmas yra nuolat veikiamas foninės spinduliuotės (vidutiniškai apie 1-3 mSv per metus). Spinduliuotei registruoti ir dozėms matuoti naudojami specialūs prietaisai – dozimetrai.

Radioaktyviųjų virsmų metu išspinduliuojamos alfa (α), beta (β) dalelės ir gama (γ) spinduliai sąveikauja su biologinių audinių atomais bei molekulėmis, sukeldami jonizaciją. Šis procesas pažeidžia ląsteles: sudėtingos organinės molekulės (pvz., DNR) tampa chemiškai aktyvios, sutrinka jų struktūra ir funkcija, gali sutrikti medžiagų apykaita, ląstelės dalijimasis arba įvykti ląstelės žūtis. Jautriausios yra greitai besidalijančios ląstelės (pvz., kaulų čiulpų, embriono). Poveikio stiprumas priklauso nuo spinduliuotės rūšies, intensyvumo, trukmės ir organizmo individualių savybių.

Elektromagnetinė spinduliuotė skirstoma į jonizuojančiąją, kuri turi pakankamai energijos atomams ar molekulėms jonizuoti (pašalinti elektroną), ir nejonizuojančiąją (pvz., regimoji šviesa, radijo bangos), kurios energija tam per maža. Jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai yra natūralūs (kosminė spinduliuotė, Žemės plutos radioaktyvumas, organizmuose esantys izotopai kaip \(^{14}C\) ir \(^{40}K\)) ir dirbtiniai (branduolinė energetika, medicininiai prietaisai, kai kurie buitiniai prietaisai).

Elektromagnetinė spinduliuotė skirstoma į jonizuojančiąją, turinčią pakankamai energijos atomams ar molekulėms jonizuoti (pvz., α, β dalelės, γ spinduliai, rentgeno spinduliai), ir nejonizuojančiąją, kuri tokios energijos neturi (pvz., regimoji šviesa, UV, IR, mikrobangos). Jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai būna natūralūs (kosminė spinduliuotė, Žemės plutos radioaktyvumas, organizme esantys gamtiniai radioaktyvieji izotopai kaip \(^{14}C\) ir \(^{40}K\)) ir dirbtiniai (branduolinė energetika ir pramonė, medicininiai prietaisai, branduoliniai bandymai).

Radioaktyviųjų virsmų metu skleidžiamos dalelės (α, β) ir spinduliai (γ) sąveikauja su organizmo medžiaga, jonizuodami jos atomus ir molekules. Dėl jonizacijos ląstelėse susidaro chemiškai aktyvios medžiagos (laisvieji radikalai), kurios pažeidžia svarbias biomolekules, įskaitant DNR. Tai gali sutrikdyti ląstelės gyvybines funkcijas, medžiagų apykaitą, gebėjimą dalytis, sukelti mutacijas arba ląstelės žūtį. Ypač jautrios yra greitai besidalijančios ląstelės.

Radioaktyviųjų virsmų metu išspinduliuojamos α, β dalelės ir γ spinduliai, sąveikaudami su medžiaga, jonizuoja molekules ir atomus, sukeldami cheminius ir biologinius procesus ląstelėse. Tai gali sutrikdyti ląstelių veiklą, medžiagų apykaitą ir netgi sukelti jų žūtį. Jautriausios yra greitai besidalijančios ląstelės (pvz., kaulų čiulpų). Poveikis priklauso nuo spinduliuotės rūšies, intensyvumo, trukmės ir organizmo jautrumo. Vaikai ir gemalai yra ypač jautrūs.

Elektromagnetinė spinduliuotė, veikianti gyvuosius organizmus, skirstoma į jonizuojančiąją (turinčią pakankamai energijos atomų ir molekulių jonizacijai) ir nejonizuojančiąją (neturinčią pakankamai energijos jonizacijai, pvz., regimoji šviesa, UV, IR spinduliuotė, mikrobangos). Jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai būna natūralūs (kosminė, Žemės plutos, atmosferos, organizmų spinduliuotė, radioaktyviosios medžiagos vandenyje) ir dirbtiniai (branduolinė pramonė, bandymai, medicinos įranga, buitiniai prietaisai).

Nustatytos didžiausios leidžiamosios metinės apšvitos dozės skirtingoms žmogaus organų grupėms (I grupė – 50 mSv, II grupė – 150 mSv, III grupė – 300 mSv). Foninė spinduliuotė – nuolatinė spinduliuotė iš gamtinių ir dirbtinių šaltinių (vidutinė dozė – apie 0,001 Gy per metus). Leidžiamoji spinduliuotės dozės galia – 0,05 Gy per metus (50 kartų didesnė už foninę), gyvenamosiose patalpose – ne daugiau kaip 5 kartus didesnė už foninę.

Skirtingos jonizuojančiosios spinduliuotės rūšys pasižymi nevienoda skvarba. Alfa (α) dalelės (helio branduoliai) intensyviai jonizuoja, bet jų skvarba maža (sulaiko popierius, oda); pavojingiausios patekusios į organizmo vidų. Beta (β) dalelės (elektronai/pozitronai) skvarbesnės (keli mm audinyje, sulaiko aliuminis). Gama (γ) spinduliai (fotonai) ir neutronai yra labai skvarbūs, nes neturi krūvio (neutronai turi masę); jiems sulaikyti reikia storų sunkiųjų medžiagų (švino, betono) ekranų. Jie kelia didžiausią išorinės apšvitos pavojų.

Skirtingų tipų jonizuojančioji spinduliuotė pasižymi nevienoda skvarba ir sąveikos su medžiaga pobūdžiu. Alfa (α) dalelės (helio branduoliai) turi didelę jonizacijos gebą, bet mažą skvarbą – jas sulaiko popieriaus lapas ar odos paviršius; pavojingos patekusios į organizmo vidų. Beta (β) dalelės (elektronai ar pozitronai) yra skvarbesnės už α daleles (gali prasiskverbti kelis milimetrus į audinį), bet jų jonizacijos geba mažesnė. Gama (γ) spinduliai (aukštos energijos fotonai) ir neutronai yra labai skvarbūs, galintys pereiti per visą kūną; jiems sulaikyti reikalingos storos tankių medžiagų (pvz., švino ar betono) užtvaros.

Alfa (α) dalelės turi mažą skvarbą (sulaiko popierius, drabužiai), bet didelį biologinį poveikį patekusios į organizmą. Beta (β) dalelės yra skvarbesnės už alfa daleles (sulaiko 4-5 mm aliuminio plokštelė). Gama (γ) spinduliai ir neutronai yra labai skvarbūs, sunkiai sulaikomi (efektyviausia – švinas).

Jonizuojančiosios spinduliuotės sukelti biologiniai efektai priklauso nuo gautos lygiavertės dozės dydžio. Vienkartinė kelių sivertų (Sv) dozė sukelia ūmią spindulinę ligą. Mažesnės dozės didina vėžio ir genetinių pakitimų riziką ateityje. Žmogus nuolat patiria nedidelę apšvitą iš natūralių šaltinių – tai foninė spinduliuotė (vidutiniškai apie 2-3 mSv per metus). Siekiant apriboti žalą nuo dirbtinių šaltinių, nustatytos radiacinės saugos normos – leistinos metinės apšvitos dozės ribos.

Jonizuojančioji spinduliuotė žmogaus nejaučiama, todėl jai registruoti naudojami specialūs prietaisai: Vilsono kamera, burbulinė kamera, storasluoksnės fotoemulsijos, Geigerio skaitiklis, integriniai įrenginiai. Dozimetrai matuoja išorinės apšvitos dozės galią arba pačią dozę, naudojant fotoplėvelę, kurios patamsėjimas rodo gautą apšvitos dozę.

Vienkartinės apšvitos dozės gali sukelti įvairius padarinius: nuo nepastebimų efektų (0-0,25 Sv) iki mirties (5 Sv ir daugiau). Tarpiniai padariniai apima baltųjų kraujo kūnelių sumažėjimą, žaizdas, šleikštulį, vėmimą, plaukų slinkimą, kraujoplūdį ir opas.