放射性同位素放射α、β、γ三种射线。

由于α射线电离能力强，但穿透力弱，一张普通薄纸就可挡住，放疗中基本不使此种射线；

而β、γ两种射线使用较多，尤其是γ线应用广泛。天然镭源γ线，在放射治疗早期应用较多，但由于其在防护方面要求很高，缺点多，因此目前已被60钴、137铯和192铱等人工放射性同位素所代替。 60钴γ线主要用于外照射，而137铯、192铱γ线主要用于腔内或组织间插植治疗。90锶β线常被做成β钱敷贴器用以治疗表浅病变（如眼角膜），也有用90锶β线治疗皮肤表残病变的。普通X线治疗机产生的低能（16KV～400KV）X线，主要用于治疗较表浅的肿瘤。各种加速器产生高能（2MeV以上）X线几乎可以治疗任何部位的肿瘤，尤其对较深部的肿瘤治疗效果好；而其产生的电子束常用于治疗表浅或偏心性肿瘤。

对于各种加速器产生的快中子、质子、兀负介子以及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子流，在发达国家其应用也不广泛，原因之一是价格太昂贵，而临床效果除少部分肿瘤效果较好外，大多数肿瘤效果并不肯定。

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