由于不同的射線與物質相互作用的機理不同,因此,對不同射線的鉛板防護材料也不同。α——α粒子是能量較高的氦-4的原子核 。由于質量較大,且帶2個正電荷,由于經過吸收物質的庫侖場作用及與其他原子發生彈性碰撞等原因,α粒子的能量很快消耗在吸收物質中。因此α粒子的外照射很容易防護,通常一張紙就能將其防住;α粒子的危害主要來自內照射,由于α粒子在很短的距離內消耗全部的能量,因此其對受照射的細胞組織的損傷十分厲害。
β——β粒子是高速運動的電子束,帶有一個負電荷,質量為質子或中子的1/1837。β射線的穿透能力一般,介于α、γ射線之間。β射線與物質作用時容易產生軔致輻射,這種現象特別容易在原子量較大的物質中,因此對活度較大的β放射源的防護一般先用有機玻璃等輕質材料防護,然后再用原子量較大的物質屏蔽。對β射線的防護既要考慮內照射,又要考慮外照射。γ——γ射線實質就是高能光子束,由于光子不帶電,且其靜止質量為0,不太容易損失能量。γ射線與物質相互作用時主要發生光電效應、康普頓散射、電子對湮滅三種效應來損耗能量。γ射線的穿透能力較強,一般需用原子序數較高的材料屏蔽或厚度較大的混凝土、水等進行屏蔽。一般而言,能量較高的γ射線更難防護。對γ射線的防護主要考慮外照射因素。當然γ射線通常是伴隨α、β衰變發生的,因此也不能忽視內照射的防護。
n——中子的質量數為1,與質子的質量相當,不帶電荷。中子與物質相互作用時可能發生彈性碰撞和非彈性碰撞。發生彈性碰撞時中子損耗一定的能量,逐漸慢化;發生非彈性碰撞時,能量被靶核吸收,發生核反應。由于中子不帶電,其穿透能力較大。對中子的防護主要采用低原子序數的材料進行吸收。石蠟、石墨等材料是很好的防護材料。
X線照射生物體時,與機體細胞、組織、體液等物質相互作用,引起物質的原子或分子電離,因而可以直接破壞機體內某些大分子結構,如使蛋白分子鏈斷裂、核糖核酸或脫氧核糖核酸的斷裂、破壞一些對物質代謝有重要意義的酶等,甚至可直接損傷細胞結構。另外射線可以通過電離機體內廣泛存在的水分子,形成一些自由基,通過這些自由基的間接作用來損傷機體。輻射損傷的發病機理和其它疾病一樣,致病因子作用于機體之后,除引起分子水平,細胞水平的變化以外,還可產生一系列的繼發作用,最終導致器官水平的障礙乃至整體水平的變化,在臨床上便可出現放射損傷的體征和癥狀。對人體細胞的損傷,只限于個體本身,引起軀體效應。而對生殖細胞的損傷,則影響受照個體的后代而產生遺傳效應。單個或小量細胞受到輻射損傷可出現隨機性效應。輻射使大量細胞或受到破壞即可導致非隨機性效應。在輻射損傷的發展過程中,機體的應答反應則進一步起著主要作用,首先取決于神經系統的作用,特別是高級神經活動,其次是取決于體液的調節作用。
射線作用于機體后,所引起的機體損傷直接與X線劑量有關。以不同劑量照射動物,可以發現當劑量達到一定量時才開始出現急性放射病征象,繼續增加劑量時,則可出現死亡,劑量越大,死亡率越高,當增加到一定大的劑量時,則100%的動物發生死亡。