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放射毒理学又称放射性核素毒理学。是毒理学的一个分支，也是放射医学的组成部分。

主要研究天然放射性核素和人工放射性核素的吸收途径、体内分布、代谢和排泄规律，对机体所致生物学效应，特别是辐射对生殖、遗传物质的损伤、近期和远期效应，即致突变性、致畸性及致癌性及促排药物等，进行实验研究、人体效应观察和流行病学调查，为提出接触放射性核素的安全剂量及卫生标准，并为核医学、放射化学的应用及核动力的利用中防止放射性核素的污染提供防护、急救和治疗措施。

应用毒理学方法研究放射性核素对人体健康的影响及其机理的学科，是放射医学的组成部分。主要通过核试验及动物试验来研究核污染的毒作用。放射毒理学的任务主要有：①核素对机体造成的效应和机理；②探索放射性作用于机体后最初出现的生物学变化，以便及早发现并设法排除；③定量评定剂量-效应（躯体、遗传）或剂量-反应关系，为制定放射卫生标准提供依据。它的研究内容包括：放射性核素及其衰变子体在体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程和代谢转化、生物转化过程、阐明其对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。核素对机体的毒作用通过一次或短期内接受大剂量照射引起的辐射损伤急性效应核远期效应，慢性小剂量的辐射危害，估计和确定辐射照射的最大无作用剂量和中毒阈剂量。