Ukazatelem nezbytným pro kvantifikaci kvality záření je relativní biologická účinnost (RBE / RBE) ionizujícího záření.
RBE se odhaduje porovnáním dávky záření , která způsobí určitý biologický účinek, s dávkou standardního záření, které způsobí stejný účinek. Dříve bylo jako standard akceptováno rentgenové záření generované při napětí trubice 180-250 kV . Hodnota (hodnota, koeficient) RBE se vypočítá podle vzorce:
RBE = Dr/Dx,
kde Dr je dávka rentgenového záření, Gy ; Dx - studovaná dávka záření, Gy ; přičemž účinek je porovnáván stejným ukazatelem. Nyní se uznává, že gama záření , které je široce používáno v radiační terapii nádorů a pro které jsou známy kvantitativní údaje o závislosti na dávce široké škály účinků poškození, lze použít jako standard.
V první aproximaci můžeme předpokládat, že při pečlivém dodržení experimentálních podmínek závisí RBE pouze na LET .
Proto například protony a částice alfa urychlené na vysoké energie (200 MeV a více) mají přibližně stejnou účinnost jako rentgenové záření generované při energii 200 kV , protože se vyznačují podobnými hodnotami LET. Stejné typy záření, ale s nižšími energiemi, a tedy s vyšším LET, mají také vyšší RBE.
S růstem LET se zvyšuje náchylnost buněk a snižuje se jejich schopnost zotavení. Poměr RBE a LET má maximum. Znatelné zvýšení RBE začíná při LET rovném 10 keV/ µm , dosahuje maximální hodnoty při LET - 100 keV/µm; s následným zvýšením LET strmě klesá. Důvodem tohoto jevu je, že buněčná smrt nastává po absorpci dostatečného množství energie v určitém kritickém objemu. Přirozeně, jak se LET zvyšuje, tato pravděpodobnost se zvyšuje. Ale po některých hodnotách LET dojde k saturaci a každá následující částice ztrácí energii již v zabité buňce; proto účinnost klesá s plýtváním energie.
Po dosažení optimální hodnoty LET, kdy na jednotku dávky připadá maximum zasažených jednotek (tj. vymění se přesně tolik energie, kolik je potřeba k zasažení všech cílů), nastává efekt nadměrného poškození („overkill“) .