Zastosowanie diagnostyczne izotopów promieniotwórczych polega na wprowadzeniu substancji promieniotwórczej do tkanek i narządów organizmu, a następnie na rejestrowaniu promieniowania za pomocą detektorów umieszczonych poza badanym obiektem. Zgromadzenie substancji promieniotwórczej w tkance lub narządzie oraz jej rozmieszczenie pozwalają na wysnucie konkretnych wniosków diagnostycznych.
Do medycyny nuklearnej zalicza się także radioimmunologię. Metody radioimmunologiczne umożliwiają precyzyjne oznaczenie in vitro poziomu wielu substancji w płynach ustrojowych. Substancjami tymi mogą być hormony białkowe, np. insulina, hormon wzrostu, hormony sterydowe, testosteron estrogenu czy hormony tarczycy. Oznaczane są także substancje pojawiające się podczas choroby nowotworowej. Oznaczane związki są antygenami o zdolności wytwarzania w organizmie przeciwciał z którymi mogą reagować.
Obok radiodiagnostyki istnieje radioterapia - dział medycyny zajmujący się leczniczym zastosowaniem promieniowania jonizującego. Przykładem jest jod- 131, który stosuje się także do leczenia tarczycy. Leczenie chirurgiczne polega na wycięciu części tarczycy, dzięki czemu zmniejszony gruczoł produkuje potrzebną ilość hormonu.
Promieniowanie jonizujące w postaci promieniowania X (rentgenowskiego) obok zwykłych prześwietleń zostało wykorzystane do tomografii komputerowej, zwanej CAT (Camputer Asisted Tomography). Metoda ta polega na efekcie różnego pochłaniania promieniowania X przez tkanki o różnym składzie, strukturze i konsystencji.
Metodą wykorzystującą właściwości jąder atomowych jest magnetyczny rezonans jądrowy (NMR - Nuclear Magnetic Resonance). Metoda ta jest oparta na zjawisku rezonansowego pochłaniania fal elektromagnetycznych przez jądra atomów znajdujących się w stałym polu magnetycznym.
| Produkt | Dawka [kGy] | Powód promieniowania |
| Zioło, glukoza, kazeina, guma arabska, żelatyna, przyprawy, | 2,0-10,0 | Spadek zawartości mikroorganizmów |
| Ziemniaki, cebula | 0,05-0,15 | Zahamowanie kiełkowania |
| Pasza dla zwierząt, mrożonki morskie, drób, mięso | 1,0-7,0 | Eliminacja drobnoustrojów patogennych |
| Zboże, suszone owoce, warzywa strączkowe | 0,15-0,5 | Eliminacja pasożytów. Dezynfekcja |
| Ryby, pieczarki, truskawki | 1,0-3,0 | Przedłużanie trwałości produktu |
| Warzywa oraz owoce | 0,5-1,0 | Zahamowanie dojrzewania |
W tabelce przedstawiono wykorzystanie izotopów promieniotwórczych.
| Izotop promieniotwórczy | Czas połowicznego rozpadu | Rodzaj promieniowania | Zastosowanie |
| 3H | 12,3 lat | beta | Błyszczące farby |
| 238Pu | 87,7 lat | alfa | Stymulatory mięśnia sercowego, |
| 204 Tl | 3,8 lat | beta | Aparatura pomiaru grubości |
| 241Am | 432 lata | alfa | Czujniki przeciwpożarowe |
| 226Ra | 1600 lat | gamma | Aplikatury radowe |
| 60Co | 5, 3 lat | gamma | Radiografia, sprzęt radiacyjny |
| 239Pu | 24000 | alfa | Czujniki przeciwpożarowe |
| 131I | 8 dni | gamma | Badanie tarczycy |
| 182Ir | 73,8 lat | gamma | Radiografia |
| Cs137 | 30 lat | gamma | Radiografia, pomiary grubości, bomba cezowa |
http://rakteam.files.wordpress.com/2011/04/00026288.jpg?w=950
http://rakteam.files.wordpress.com/2011/04/20080202.jpg?w=950
http://www.eioba.pl/files/user4509/naswietlanieglowy_small.jpg
