Хотя электромагнитное поле представляется непрерывным, при взаимодействии его с материей обнаруживается, что оно состоит из дискретных пакетов энергии, называемых квантами. Физические свойства наиболее распространенных видов ионизирующего излучения Альфа-частицы — положительно заряженные ядра атомов гелия, выделяющиеся при распаде атомов радиоактивных элементов. Поскольку альфа-частицы обладают относительно большой массой, они плохо проникают в ткани организма. Наружные источники радиоактивности, излучающие альфа-частицы, для человека безвредны, так как альфа-лучи не проникают сквозь слой кератина кожи. Прием внутрь или ингаляция изотопов, излучающих альфа-частицы, может привести к местному повреждению тканей. Бета-частицы — быстро перемещающиеся отрицательно заряженные электроны, выделяемые радиоактивными элементами. Глубина проникновения бета-излучения определяется энергией электронов. Частицы, обладающие наибольшей энергией, способны погружаться в организм на глубину до 1 см. Повреждение тканей может возникать как при наружном, так и при внутреннем облучении. Пучки электронов аналогичны бета-излучению, однако их создают искусственно в ускорителях частиц. Поскольку пучку электронов придают очень большую энергию, он может проникать в организм на большую глубину. Гамма-лучи представляют собой электромагнитные колебания высокой энергии. Они проникают очень глубоко, наиболее мощные лучи могут проникать через все тело человека, через слой свинца толщиной в несколько сантиметров или слой бетона толщиной в несколько футов. Гамма-лучи образуются при распаде ядер радиоактивных элементов. Рентгеновские лучи аналогичны гамма-лучам, однако они образуются искусственно с помощью катодной трубки или ускорителя частиц.