Учебное пособие посвящено изложению различных аналитических методов теории поля, квантовой механики и макроскопической электродинамики, которые используются в современной медицине для описания воздействия интенсивных потоков различных частиц: протонов, альфа-частиц, многозарядных ионов, релятивистских электронов и гамма-излучения - на биологические ткани. Приводятся простые соотношения для пробегов указанных частиц в различных средах, потерь их энергии, тормозного излучения фотонов. Даются выводы основополагающих законов, описывающих эти взаимодействия. В ряде случаев, где нет таких выводов формул, как правило, даются ссылки на соответствующие параграфы классического десятитомного учебника Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица по теоретической физике.

Энергия этих ионизирующих излучений всегда превышает энергию межмолекулярных и внутримолекулярных связей в биологической ткани. В данном пособии рассматриваются лучевые реакции биологических объектов всех уровней организации: макромолекул, клеток, тканей и органов человека.

Основная задача пособия – это раскрытие общих закономерностей биологического ответа на ионизирующее воздействие. Основной особенностью действия ионизирующих излучений на живые объекты является резкое несоответствие между малой величиной энергии, поглощенной биологическим объектом, и большим биологическим эффектом.

Пособие может быть полезно студентам физических и инженерно-физических факультетов, специализирующимся по медицинской физике, аспирантам, докторантам и специалистам, использующим ускорительную технику в радиобиологии и медицине, радиохимии и других смежных областях.