Eficacitatea biologică relativă (RBE/RBE) a radiațiilor ionizante este un indicator necesar pentru cuantificarea calității radiațiilor.
RBE este estimată prin compararea dozei de radiații care provoacă un anumit efect biologic cu doza de radiații standard care provoacă același efect. Anterior, radiația cu raze X generată la o tensiune a tubului de 180-250 kV a fost acceptată ca standard . Valoarea (valoarea, coeficientul) RBE se calculează prin formula:
RBE = Dr/Dx,
unde Dr este doza de raze X, Gy ; Dx - doza de radiație în studiu, Gy ; în timp ce efectul este comparat de același indicator. În prezent, este acceptat că radiațiile gamma , care sunt utilizate pe scară largă în terapia cu radiații a tumorilor și pentru care sunt cunoscute date cantitative privind dependența de doză a unei game largi de efecte de deteriorare, poate fi utilizată ca standard.
În prima aproximare, putem presupune că, dacă condițiile experimentale sunt respectate cu atenție, RBE depinde doar de LET .
Prin urmare, de exemplu, protonii și particulele alfa accelerate la energii înalte (200 MeV și mai mult) au aproximativ aceeași eficiență ca și razele X generate la o energie de 200 kV , deoarece sunt caracterizate de valori LET similare. Aceleași tipuri de radiații, dar cu energii mai mici și, în consecință, cu un LET mai mare, au și un RBE mai mare.
Odată cu creșterea LET , susceptibilitatea celulelor crește și capacitatea lor de a se recupera scade. Raportul dintre RBE și LET are un maxim. O creștere notabilă a RBE începe cu un LET egal cu 10 keV/ µm , atinge o valoare maximă la LET - 100 keV/µm; cu o creștere ulterioară, LET scade abrupt. Motivul pentru acest fenomen este că moartea celulară are loc după absorbția unei cantități suficiente de energie într-un anumit volum critic. Desigur, pe măsură ce LET crește, această probabilitate crește. Dar după unele valori LET, are loc saturația și fiecare particulă ulterioară pierde energie deja în celula ucisă; prin urmare, eficiența scade pe măsură ce energia este risipită.
După valoarea optimă LET, atunci când există un maxim de unități afectate pe unitate de doză (adică se schimbă exact atâta energie cât este necesar pentru a lovi toate țintele), apare efectul daunelor excesive („overkill”) .