Relativ biologisk effektivitet (RBE / RBE) av joniserande strålning är en indikator som är nödvändig för att kvantifiera strålningskvaliteten.
RBE uppskattas genom att jämföra den stråldos som orsakar en viss biologisk effekt med den dos av standardstrålning som ger samma effekt. Tidigare accepterades röntgenstrålning som genererades vid en rörspänning på 180-250 kV som standard . Värdet (värde, koefficient) för RBE beräknas med formeln:
RBE = Dr/Dx,
där Dr är röntgendosen, Gy ; Dx - dos av strålning under studie, Gy ; medan effekten jämförs med samma indikator. Det är nu accepterat att gammastrålning , som används allmänt vid strålbehandling av tumörer och för vilken kvantitativa data om dosberoendet av en mängd olika skadeeffekter är kända, kan användas som standard.
I den första approximationen kan vi anta att, om de experimentella förhållandena noggrant observeras, beror RBE endast på LET .
Därför har till exempel protoner och alfapartiklar som accelereras till höga energier (200 MeV och mer) ungefär samma effektivitet som röntgenstrålar som genereras vid en energi på 200 kV , eftersom de kännetecknas av liknande LET-värden. Samma typer av strålning, men med lägre energier och följaktligen med en högre LET, har också en högre RBE.
Med tillväxten av LET ökar cellernas mottaglighet och deras förmåga att återhämta sig minskar. Förhållandet mellan RBE och LET har ett maximum. En märkbar ökning av RBE börjar med en LET lika med 10 keV/ µm , når ett maximalt värde vid LET - 100 keV/µm; med en efterföljande ökning sjunker LET brant. Orsaken till detta fenomen är att celldöd inträffar efter absorption av en tillräcklig mängd energi i en viss kritisk volym. Naturligtvis, när LET ökar, ökar denna sannolikhet. Men efter några LET-värden uppstår mättnad, och varje efterföljande partikel förlorar energi redan i den dödade cellen; Därför sjunker effektiviteten när energi slösas bort.
Efter det optimala LET-värdet, när det finns ett maximum av påverkade enheter per dosenhet (det vill säga exakt så mycket energi som byts ut som behövs för att träffa alla mål), uppstår effekten av överdriven skada ("overkill") .