Традиционно главенствующую функцию в первичных биологических процессах, сопровождающих прохождение быстрых заряженных частиц через живые организмы, отводят химическим реакциям радикальных продуктов радиолиза внутриклеточной воды (ОН, Н, е_aq^-, 0₂^-, Н₂О₂) и порождаемых ими биорадикалов, возникающих также в результате прямой электронной активации биомолекул. Это представление привело к пониманию фундаментальных свойств биологического действия ионизирующих излучений, прежде всего радиопротекторного и радиосенсибилизирующего эффектов от вводимых в организм химических соединений. Вместе с тем в рамках существующих воззрений трудно дать объяснение ряду других важных радиобиологических фактов. Это стимулирует поиск других инициируемых радиацией факторов, также могущих оказывать биологическое воздействие. В настоящем обзоре обсуждается эффект, обычно выпадающий при обсуждении биологического действия ионизирующих излучений. Речь идет о локальном повышении кислотности водного раствора вдоль траектории заряженной частицы. Внутритрековая кислотность сильно отличается от ее значения для внутриклеточной воды в живом организме. Высокая чувствительность биологических процессов к изменению кислотности среды хорошо известна. По-видимому, в первичном биологическом действии ионизирующих излучений доминирующую роль следует приписать не перечисленным выше продуктам радиолиза воды, преимущественно радикалам, а частицам иной природы — ионам гидроксония (протонированным молекулам воды Н₃О⁺). Модифицированный таким образом механизм первичного радиобиологического действия находится в хорошем согласии с экспериментальными данными. В частности, он количественно описывает экстремальный характер относительной биологической эффективности излучений (RВЕ) в зависимости от их ионизирующей способности, а также повышение RВЕ в ультрарелятивистской области энергий.

PACS: 82.39.−k, 87.50.−a, 87.50.Gi, 87.54.Br (все) DOI: 10.3367/UFNr.0176.200605b.0487 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2006/5/b/ 000240400900002 2-s2.0-33748622578 2006PhyU...49..469B Цитата: Бяков В М, Степанов С В "К механизму первичного биологического действия ионизирующих излучений" УФН 176 487–506 (2006) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks English citation: Byakov V M, Stepanov S V “The mechanism for the primary biological effects of ionizing radiation” Phys. Usp. 49 469–487 (2006); DOI: 10.1070/PU2006v049n05ABEH005783