一、放射性元素
以居里夫婦于20世紀(jì)初期，發(fā)現(xiàn)天然放射性元素鐳（226Ra)后不久，就被應(yīng)用于子宮頸癌等的腫瘤治療。鐳的放射可分為帶有正電荷的α射線，帶有負(fù)電荷的β射線不帶電荷的γ射線。鐳療主要是用其中的γ射線。鐳的γ線能譜復(fù)雜，平均能量為0.83MeV，半衰期為1590年。鐳的產(chǎn)量有限，來源困難，防護(hù)處理復(fù)雜，易污染。近年來已趨淘汰，代之以放射性核素。
二、放射性核素
由于大型核反應(yīng)堆建成，人工放射性核素也隨之誕生。60鈷就是用天然的沒有放射性的59鈷在核反應(yīng)堆的作用下，受熱中子轟擊后成為帶有放射性質(zhì)的60鈷。
59
Co＋n→60Co＋γ60鈷蛻變時放射出γ射線，其平均能量為1.25MV。60鈷與鐳一樣也可做為針狀、管狀、片狀、以便腔內(nèi)、組織間或表面敷貼治療，但更多地還是用于遠(yuǎn)距離放射治療。60鈷遠(yuǎn)距離治療機(jī)是將60鈷儲存在一個相當(dāng)厚的防護(hù)罩內(nèi)，在治療時通過機(jī)械汽動，牽引，將放射源移至防護(hù)罩的窗孔，使射線從窗孔對準(zhǔn)病變部位照射。60鈷治療機(jī)構(gòu)簡單，操作方便，容易維修，因而發(fā)展很快。
三、深部X治療
1895年倫琴（Rontgen)發(fā)現(xiàn)了X線，1896年始用于乳腺癌的治療。按X線治療機(jī)的能量高低，可分為以下幾種類型：
接觸X線治療機(jī) 10－60Kv
淺層X線治療機(jī) 60－120Kv
中層X線治療機(jī) 120－160Kv
深層X線治療機(jī) 180－400Kv
深部X線治療機(jī)能量并不很高，但皮膚劑量大，不容易作用到深層組織，射線的“骨吸收比”高，用做深部腫瘤的治療不太理想，但對表淺腫瘤仍有使用價值。
四、高能X線和電子束
產(chǎn)生高能X線和電子束（電子線)醫(yī)用加速器包括電子直線加速器和電子感應(yīng)加速器。由于雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了高頻大功率的微波源――磁控管和速調(diào)管后，電子直線加速器得到迅速的發(fā)展，它能提供4－35MeV的高能X線和電子束，從而出現(xiàn)了取代電感應(yīng)加速器的趨勢。高能X線能量高，貫穿物質(zhì)力量大，適用于深部腫瘤治療，而電子束隨其能量大小不同，其作用深淺不同。尤其是它的劑量分布特點：當(dāng)射線到達(dá)某一深度后劑量會陡然下降，這種射線的特點最適宜表淺腫瘤治療，可使腫瘤達(dá)到足夠劑量，腫瘤下面的正常組織可以得到保護(hù)。
五、高LET射線（高線性能量轉(zhuǎn)換射線)
前面敘述的種種射線均屬低LET射線。高LET射線包括中子、負(fù)π介子、重離子等。其射線的特點是：①物理特性：高LET射線在物體內(nèi)射程末端形成布雷格（Bragg)峰高劑量區(qū)，在這個峰區(qū)后面劑量急劇下降。如選擇不同能量的粒子束綜合使用，則可將峰區(qū)寬度按腫瘤大小調(diào)整。這樣可使腫瘤區(qū)得到充分的劑量，而正常組織所受的劑量可大為減少。②生物特性：高LET射線對生物的效應(yīng)不依賴于組織的氧含量；對于分裂周期處于靜止?fàn)顟B(tài)的腫瘤細(xì)胞，同樣起到破壞作用。這些特性是低LET射線所沒有的。但高LET射線設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量控制困難，目前仍處于研究階段。
