Attraversano la materia
cedono una determinata quantità di energia.

Adottando un approccio divulgativo, semplificando, possiamo dire che i raggi γ, attraversando la materia, cedono a questa una certa quantità di energia che dipende da tre variabili: il numero dei γ incidenti, la loro energia e la natura della materia. L’assorbimento dell’energia da parte della materia dipende dal peso degli atomi che la costituiscono e dalla sua densità. Maggiore è il peso atomico e maggiore sarà l’assorbimento, maggiore è il numero di atomi nell’unità di spazio e più saranno gli eventi di interazione tra i raggi γ e la materia.

L’assorbimento di energia di cui sopra altro non è che la dose di irraggiamento. L’unità di misura della dose è il Gy (Gray) che corrisponde a una energia depositata di un joule per chilogrammo di materia. Gli effetti che si producono sui microrganismi sono anche correlati alla presenza di acqua nelle cellule.

Gli effetti delle radiazioni si producono sugli organismi monocellulari e con ancora maggiore intensità sugli organismi pluricellulari, dove la probabilità di colpire e danneggiare l’organismo aumenta per via delle sue maggiori dimensioni, e dove è sufficiente danneggiare solo una parte delle sue cellule per causarne la morte. Gli effetti principali, diretti, consistono nell’interazione con le molecole del DNA causandone la rottura ed impedendo perciò la replicazione cellulare, ma anche il danneggiamento di substrati proteici e lipidici che costituiscono le membrane. Gli effetti indiretti invece sono sull’alterazione dei processi metabolici che portano alla morte della cellula, come l’alterazione della struttura dell’RNA.

Altri effetti ancora si hanno con condizioni di irraggiamento particolari che possono generare la formazione o la rottura di legami chimici e l’ottenimento di stati di eccitazione che inducono particolari reazioni. Questa tecnologia permette infatti il “cross-linking”, il “curing”, la polimerizzazione e l’intervento sulla “memoria termica” dei materiali termoplastici. Per contro si possono ottenere anche rotture di particolari legami chimici (radiolisi) generando riduzioni del peso molecolare delle macromolecole o l’eliminazione di sostituenti indesiderati.