Для зміни енергії гамма-випромінювання в эксперементальній фізиці застосовуються гамма-спектрометри різних типів, засновані переважно на вимірюванні енергії вторинних електронів. Основні типи спектрометрів гамма-випромінювання: магнітні, сцинтиляционні, напівпровідникові, кристал-дифракційні.

Вивчення спектрів ядерних гамма-випромінювань дає важливу інформацію про структуру ядер. Спостереження ефектів, пов'язаних з впливом зовнішнього середовища на властивості ядерного гамма-випромінювання, використовується для вивчення властивостей твердих тіл.

Гамма-випромінювання знаходить застосування в техніці, наприклад для виявлення дефектів в металевих деталях – гамма-дефектоскопія. У радіаційній хімії гамма-випромінювання застосовується для ініціації хімічних перетворень, наприклад процесів полімеризації. Гамма-випромінювання використовується в харчовій промисловості для стерилізації продуктів харчування. Основними джерелами гамма-випромінювання служать природні і штучні радіоактивні ізотопи, а також електронні прискорювачі.

Дія на організм гамма-випромінювання подібно до дії інших видів іонізуючих випромінювань. Гамма-випромінювання може викликати променеве ураження організму, аж до його загибелі. Характер впливу гамма-випромінювання залежить від енергії г-квантів і просторових особливостей опромінювання, наприклад, зовнішнє або внутрішнє. Відносна біологічна ефективність гамма-випромінювання складає 0,7-0,9. У виробничих умовах (хронічна дія в малих дозах) відносна біологічна ефективність гамма-випромінювання прийнята рівною 1. Гамма-випромінювання використовується в медицині для лікування пухлин, для стерилізації приміщень, апаратури і лікарських препаратів. Гамма-випромінювання застосовують також для отримання мутацій з подальшим відбором господарський-корисних форм. Так виводять високопродуктивні сорти мікроорганізмів (наприклад, для отримання антибіотиків ) і рослин.

Сучасні можливості променевої теропії розширилися в першу чергу за рахунок засобів і методів дистанційної гамма-теропії. Успіхи дистанційної гамма-теропії досягнуті в результаті великої роботи в області використання могутніх штучних радіоактивних джерел гамма-випромінювання (кобальт-60, цезій-137), а також нових гамма-препаратів.

Велике значення дистанційної гамма-теропії пояснюється також порівняльною доступністю і зручностями використання гамма-апаратів. Останні, так само як і рентгенівські, конструюють для статичного і рухомого опромінювання. За допомогою рухомого опромінювання прагнуть створити велику дозу в пухлині при розосередженому опромінюванні здорових тканин. Здійснені конструктивні удосконалення гамма-апаратів, направлені на зменшення півтіні, поліпшення гомогенізації полий, використання фільтрів жалюзі і пошуки додаткових можливостей захисту.

Використання ядерних випромінювань в рослинництві відкрило нові, широкі можливості для зміни обміну речовин у сільськогосподарських рослин, підвищення їх врожайності, прискорення розвитку і поліпшення якості.

В результаті перших досліджень радіобіологів було встановлено, що іонізуюча радіація – могутній чинник дії на зростання, розвиток і обмін речовин живих організмів. Під впливом гамма-випромінювання у рослин, тварин або мікроорганізмів міняється злагоджений обмін речовин, прискорюється або сповільнюється (залежно від дози) перебіг фізіологічних процесів, спостерігаються зрушення в зростанні, розвитку, формуванні урожаю.

Слід особливо відзначити, що при гамма-випромінювання в насіння не потрапляють радіоактивні речовини. Опромінене насіння, як і вирощений з них урожай, нерадіоактивні. Оптимальні дози опромінювання тільки прискорюють нормальні процеси, що відбуваються в рослині, і тому абсолютно необосновані які-небудь побоювання і застереження проти використання в їжу урожаю, отриманого з насіння, що піддавалося передпосівному опромінюванню.

Іонізуючі випромінювання почали використовувати для підвищення термінів зберігання сільськогосподарських продуктів і для знищення різних комах-шкідників. Наприклад, якщо зерно перед завантаженням в елеватор пропустити через бункер, де встановлено могутнє джерело радіації, то можливість розмноження комах-шкідників буде виключена і зерно зможе зберігатися тривалий час без яких-небудь втрат. Само зерно як живильний продукт не міняється при таких дозах опромінювання. Вживання його для корму чотирьох поколінь експериментальних тварин не викликало яких би то не було відхилень в зростанні, здібності до розмноження і інших патологічних відхилень від норми.

2. Радіочутливість і рівні радіочутливості.

Радіочутливість - це здатність живих організмів реагувати у відповідь на подразнення, викликане поглинутою енергією іонізуючого випромінення. Радіочутливість частіше за все оцінюють за смертельною дією радіації.

В 1906 році Бергон’є та Трибондо вивчаючи дію опромінення на сім’яники щурів, з’ясували, що герменативні клітини значно пошкоджувались при опроміненні, в той час як інтерстеціальні залишалися непошкодженими. На основі цих спостережень вони сформулювали закон, який каже, що клітини є радіочутливими, якщо вони мають високу мітотичну активність, якщо в нормі вони здатні до великої кількості поділів, і якщо вони морфологічно і функціонально не диференційовані. Диференційована клітина - це зріла спеціалізована клітина, що не схильна до поділу. Таким чином радіочутливість тканини прямо пропорційна її мітотичній активності та обернено пропорційна ступеню диференціювання клітин, з яких вона утворена. Отож, тканини, що діляться, є дуже радіочутливими, а більш диференційовані є більш резистентними.

Так у ссавців печінка, м’язи, мозок, кістки, хрящі та сполучна тканина відносяться до резистентних, оскільки ці тканини у дорослих проявляють низьку проліферативну активність і складаються із спеціалізованих зрілих клітин. Навпаки ж клітини кісткового мозку, гермінативні клітини яєчників та сім’яників, епітелій кишківника та шкіри є сильно радіочутливими. Виключення: овоцити та лімфоцити хоч і не діляться, але є радіочутливими.

Розрізняють наступні рівні радіочутливості: на клітинному рівні - мікро- та макрорадіочутливість ( на рівні молекул та на рівні органоїдів), у багатоклітинних організмів розрізняють тканинний рівень, організмений рівень.

Дія іонізуючого опроміненя на рівні клітини.

Завдяки деяким захисним системам різномаінтні організми зберегли свою спадкову інформацію. Тому дози іонізуючого випромінення, що відповідають природному фонові, не шкідливі для життєдіяльності переважної більшості організмів та їхнього потомства. Проте навіть природний рівень випромінення в окремих випадках може спричинити шкідливі мутації. З підвищенням дози іонізуючої радіації імовірність виникнення таких змін зростає.

За ефектом прояву розрізняють два основних типи ушкожень ДНК- сублетальні та