Radiation protection of the environment: providing knowledge and skills to the user

Figure 

1

). Free radicals are the fragments of atoms that remain after being ionized. Free radicals have an 

unpaired  or  odd  number  of  orbital  electrons,  resulting  in  a  high  degree  of  chemical  instability. 

Such  free  radicals  can  easily  break  chemical  bonds,  and  are  a  main  cause  of  damage  from 

radiation exposure. Free radicals react with cellular molecules within fractions  of a second after 

their  formation,  and  thus  have  a  short  life.  The  OH•  free  radical,  formed  by  the  ionization  of 

cellular  water,  is  among  the  most  common  because  of  the  abundance  of  water  in  all  biological 

tissues  (about  80%  of  the  mass  of  a  living  cell  is  water).  To  appreciate  the  quantity  of  free 

radicals produced, consider their concentration (expressed in terms of a G-value, defined as the 

number of radicals produced per 100 eV of energy absorbed in the medium). The G-value for the 

OH•  radical  is  2.6  (IAEA,  2010).  Thus,  if  a  5  MeV  alpha  particle  were  to  dissipate  all  of  its 

energy within cellular water, some 50 000 free radicals of OH• could theoretically be produced.