La radioterapia è una disciplina clinica che utilizza le radiazioni ionizzanti a scopi terapeutici. Queste sono, per definizione, radiazioni che, in virtù della loro energia, mentre attraversano la materia riescono a liberare un elettrone da un orbitale di un atomo, creando così una coppia ione-elettrone. Si dividono in elettromagnetiche e corpuscolari: le prime sono costituite da fotoni che si propagano alla velocità della luce, trasportano solo energia (né massa né carica) e sono rappresentate dai raggi X e γ (fig. 13); le seconde sono particelle cariche o non, le quali portano dunque, oltre a energia, anche massa e sono rappresentate da elettroni, protoni, ioni carbonio C 6+ (nuclei dell'atomo di carbonio privati dei loro 6 elettroni) e neutroni. Fatta eccezione per gli elettroni, le radiazioni corpuscolari -sul cui utilizzo si fonda l'adroterapia, il campo radioterapico di più recente sviluppo -trovano indicazione ideale per la cura di tumori resistenti ai raggi X oppure tumori che, a causa della loro localizzazione in profondità o in stretta vicinanza a organi critici, non possono essere irradiati con dosi efficaci di questi raggi senza indurre un danno molto elevato (inaccettabile) sulle altre strutture corporee. 88,89 Figura 13. Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche.Due parametri relativi alle radiazioni ionizzanti di grande importanza in radioterapia sono l'energia del fascio radiante e la dose assorbita. Per definizione, la dose assorbita è la quantità di energia ceduta dalla radiazione e depositata nell'unità di massa della materia; la sua unità di misura nel Sistema Internazionale è il Gray (Gy), che equivale all'assorbimento di 1 Joule (J) per chilogrammo di tessuto: Gy = J/Kg L'energia delle radiazioni si misura invece in elettronvolt (eV): 1eV = 1,6 x 10 -19 J.Nella moderna radioterapia, il tipo di radiazione più frequentemente utilizzato è costituito dai raggi X di alta energia, nell'ambito del cosiddetto megavoltaggio, con valori variabili tra i 4 e i 25 MeV che garantiscono un'elevata capacità di penetrazione in profondità. 90 Infatti, con i fotoni X di bassa energia (50-300 keV) il massimo della dose è depositato in superficie, pertanto questi possono essere impiegati solo per neoplasie molto superficiali (ad esempio tumori cutanei). Utilizzando raggi X di alta energia, è possibile "spostare" progressivamente in profondità il massimo della dose e ottenere così un'adeguata irradiazione degli organi interni, ma con un certo risparmio degli strati superficiali. 89