Попадая на земную поверхность, радиоактивные изотопы загрязняют почвы и природные воды, в результате чего повышается фон ионизирующей радиации в среде обитания живых организмов и создаются источники внешнего и внутреннего облучения.
При внешнем облучении (возникающем в результате радиоактивного загрязнения внешней по отношению к организмам среды) лучевое поражение наносят гамма — и жесткие бета-лучи, а при внутреннем (возникающем за счет инкорпорированных излучателей) — альфа частицы и бета-излучения.
Биологическое действие внешнего облучения в первую очередь определяется уровнями радиоактивного загрязнения среды, характером распределения излучателей по компонентам биогеоценоза и радиочувствительностью организмов. Биологическая эффективность внутреннего облучения зависит, кроме того, от накопления радиоактивных изотопов в организме, распределения их в нем и скорости выведения.
Изучением влияния ионизирующей радиации на растительные объекты занимается большая область радиобиологии, которая охватывает в настоящее время обширную литературу, насчитывающую свыше десятка тысяч работ. Мы не намерены реферировать все эти работы, сошлемся лишь на имеющиеся монографии, сводки и обзоры.
По существующим представлениям общий характер действия ионизирующей радиации на растения можно свести к следующему. Очень малые дозы, мало отличающиеся от естественного фона ионизирующих излучений, вызванного космическими лучами и естественной радиоактивностью планеты, не оказывают заметных и установимых действий. Более высокие, но относительно все еще слабые дозы, обычно вызывают некоторую стимуляцию роста, развития и общей биомассы растений, которая при дальнейшем повышении доз переходит во все усиливающееся угнетение, сопровождающееся повышением смертности. Наконец, при достаточно высоких дозах наступает летальный эффект. Концентрированные дозы, особенно на ранних стадиях развития, обычно эффективнее протрагированных (растянутых во времени). Помимо общебиологического эффекта, выражеющегося в стимуляции, угнетении и убивании растений, ионизирующие излучения на ранних стадиях развития легко вызывают различные уродства, а в стадии размножения — нарушения гаметогенеза, часто ведущие к повышению стерильности; в созревающих гаметах повышается процент возникающих мутаций. Радиочувствительность разных видов растений может отличаться на один-два порядков величин стимулирующих, угнетающих и летальных доз облучения при общей тенденции возрастания от низших к высшим формам.