Işınımın etkileri hem teşhis radyolojisinde olduğu gibi hastalıkların araştırılmasında, hem de radyoterapide olduğu gibi onları tedavi etmede kullanılabilir. Rapdoaktifliğe ilişkin ilk çalışmalar, Marie Curie (1867-1934) tarafından yapılmıştır. Marie Curie, kocası Pierre (1852-1906) ve Antoine Becguerel (1852-1908) ile birlikte, 1903’de, Nobel fizik ödülünü kazanmıştı. Ayrıca, 1911’de radyum ve polonyum’u bulduğu için Nobel kimya ödülü de kendisine verilmiştir. Marie Curie’nin lösemiden ölmesinin nedeni, büyük bir olasılıkla, ışınım etkisinde kalmasıdır.
Marie Curie’nin radyum üzerindeki çalışmaları sonucu x ışınları ve izotop, hem teşhis hem de tedavide kullanılmaya başlandı.
Işınım hastalıkları ve atom bombalarının uzun süreli etkileri, ışınım dalgalarının güçlü ve tehlikeli etkilerin açıkça ortaya koymuştur. Bununla birlikte, dikkatli ve kontrollü kullanımla beta, gama ve x ışınlarından, hem teşhis hem de tedavi alanlarında yararlanılmaktadır. Bazı maddelerin içinden geçebilir, bazılarınınsa içinden geçemez. Sözgelimi ışık dalgaları havadan, bazı sıvılardan (su gibi), hatta katı maddelerin (cam gibi) içinden geçebilir: ama duvar ve kapılardan geçemez. Öte yandan x ışınları, beden dokuları içinden değişik güçlerde geçebilir, ama radyolojide genellikle kullanılan kurşun gibi öteki maddeler tarafından durdurulur ve soğurulur. Değişik miktarlardaki ışık dalgalarının fotoğraf filmi üzerinde bir resim meydana getirebilmeleri gibi, x ışınları da böyle bir filmi etkinleştirebilir.
Basit bir röntgen aygıtı fotoğraf makinesine benzer. X ışınları incelenecek bölgeden geçirilip bir film üzerine odaklanır. Buradaki görüntü, bir fotoğrafa benzer, sözgelimi, bir elin röntgen filmi, kemikleri beyaz (kemikler x ışınlarını oldukça iyi bir biçimde durdururlar), öteki dokuları gri ve x ışınlarına tam olarak maruz kalan el çevresindeki alanları da siyah olarak gösterir. Bedenin içindeki öteki organların da net bir biçimde görülebilmesi için x ışınlarını geçirmeyen maddeler kullanılır. Baryum sülfat, bu tür maddelerden biridir ve üst bağırsakların görülmesi için yapılan şırıngalara katılır. Enjeksiyonlarla ya da ağızdan verilen ve içinde genellikle iyot bulunan öteki maddeler bedenin belirli organlarında yoğunlaşır. Boya görüntüsünün izlenmesiyle böbreklerin ve sidik torbasının daha iyi görüntüleri elde edilebilir.
Tarama Yöntemleri;
Geleneksel röntgen aygıtları ile çekilen filimler, fotoğraflar kadar açık değildir. Bedenin içindeki organlar birbirinin üstünde görülür ve film karışıktır. Bedenin içindeki bir organı ya da bölgeyi, üstünde fazla ayrıntı olmadan görebilmek için tomografi yöntemi kullanılır burada x ışınları üreticisi ve film, bedenin çevresinde bir yay çizerek döndürülür. Bu yayın merkezinde filmi çekilecek olan organ vardır. Böylece bu organ, bedenin öteki bölgelerine göre daha sabit ve net görülür.
Bu ilkelerden beyni taramak için çok karmaşık bir biçimde yararlanılmış ve böylece elde edilen bilgileri bütünlemek için bir bilgisayar kullanılmıştır. EMİ tarayıcısı, beynin kesit halinde bir röntgen filmini çekebilir ve böyle bir dizi filmle beynin bütünün görüntüsünü verebilir. Bir bilgisayar aracılığıyla da çok daha ayrıntılı ve hassas bir görüntü elde edilebilir.
Günümüzde bu yöntem, karmaşık ve tehlikeli olabilecek yöntemlerin, yani beyni saran sıvının içine boya yada hava zerk etme yöntemlerinin yerine almaya başlamıştır. Bir bilgisayarla tarama sistemi, geleneksel aygıtlarından daha pahalıdır. (yaklaşık 320.000 dolar) ama bütün bu işlem için kullanılan x ışını miktarı bir kafatası filmi için kullanılan miktardan daha azdır.
Günümüzde ayrıca 20 saniye içinde bütün bedeni tarayan bir EMİ ayıtı da kullanılmaya başlamıştır.
X ışını, bedene ilişkin bilgi sağlamak için kullanılan tek ışının türü değildir. Bazı radyoaktif izotoplardan (bazı elementlerin değişik biçimleri) yayınan gama dalgaları da beden dokularının içinden geçebilir. Bu izotoplardan küçük dozlar bedenin içine zerk edilir ve belirli bir organın alacağı radyoaktivite ölçülerek, ona ilişkin bilgi elde ediliri. Sözgelimi, tiroid bezi bedene giren hemen bütün iyotu kullanır. Radyoaktif iyot izotopu kan dolaşımına zerk edilip, tiroidin iyotu kullanma hızı ölçülerek, etkinliği anlaşılabilir. Bu da, tiroid bölgesinden yayılan gama dalgalarının ölçülmesiyle sağlanır. Ayrıca tiroid etkinliğine ilişkin bilgi verecektir. Böylece yüksek ya da düşük etkinlikteki bölümleri saptanabilir.
Kansere Karşı Radyoterapi
Yüksek dozlarla izotop kullanmak dokuların harap olmasına neden olabilir. Tiroid kanserinin tedavisinde, teşhis için kullanılan dozun birkaç bin katı, izotopun bu özelliğinden yararlanarak kanser hücrelerini öldürmek amacıyla kullanılır. Radyoterapinin temel ilkesi budur. Yüksek dozda ışınım, öldürülmek istenen ura yayımlanır. Genellikle bütün yaşayan hücreler ışınımın etkisine duyarlıdır, ama kanser hücreleri özellikle dayanıksızdırlar. Gerekli dozu ayarlamak ve onu istenilen yere uyarlamak için özel dikkat gösterilmelidir. Bazı kanserler yüksek enerji dalgalarına ötekilerden daha iyi tepki gösterirler ve bunlara belli enerjide ışınım gerekebilir.