Под прямым повреждающим действием ионизирующей радиации понимают непосредственное ее действие на макромолекулы и надмолекулярные структуры клеток (см. рис. 19). Энергия ионизирующей радиации, превышающая энергию внутримолекулярных и внутриатомных связей, вызывает ионизацию молекул, разрыв наименее прочных связей, образование свободных радикалов и т.д.
Структурными проявлениями прямого действия радиации являются разрыв хромосом, расщепление молекул ДНК, РНК, набухание органоидов клетки.
Подсчитано, что прямое действие радиации обусловливает около 45% суммарного биологического ее эффекта.
