生物机体对不同射线的响应因射线类型及其电离能力的不同而异。射线主要分为带电粒子（如α、β粒子，质子和重离子）和不带电粒子（X、γ射线及中子）。带电粒子如中子、α和β粒子，因其电离能力强，产生的生物效应远超同物理当量的X或γ光子。α粒子因其短射程和高能量消耗，造成的小范围损伤相对较小。放射生物学通过"线性能量传递(LET)"和"相对生物效应(RBE)"概念来量化射线的特性。LET描述射线与介质相互作用时的能量消耗，单位为每微米单位密度物质的千电子伏。低LET射线（如X线、γ线和电子线）LET值小于10keV/μm，而高LET射线（如中子、负Π介子和重离子）LET值大于100keV/μm，质子因其布拉格峰特性，虽低LET但归类为高LET射线。RBE则是比较不同LET射线在相同信桐剂量下猜大对生物效应的差异，通常以X射线为参照。低LET射线如X射线的RBE值接近1，而高LET射线如中子和质子的RBE值显著高于1。氧增比（OER）反映了细胞含氧对辐射敏感性的变化，低LET射线的OER较高，而高LET射线OER较低，表明它们对氧滑兆坦的依赖性不同。在放射治疗中，RBE是决定照射剂量的关键因素，低LET射线如医用电子直线加速器使用广泛，而高LET射线如质子和碳离子则需要更复杂的设备。然而，RBE并非固定值，它随损伤水平和照射参数而变化，对放射治疗计划有重要影响，如质子治疗时需考虑RBE调整剂量。
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