Розподіл радіоактивних речовин в організмі може бути різним. Радіоактивні й стабільні ізотопи одного й того ж елемента, маючи однакові хімічні й фізичні властивості, розподіляються в організмі однотипно. Однак одні радіонукліди розподіляються в організмі рівномірно по всіх органах і тканинах, інші ж виявляють тропність до певних органів, де вони відкладаються. Орган з переважним накопиченням радіонукліда, що піддається найбільшій небезпеці внаслідок значного опромінення, називається критичним органом.
Всі радіонукліди за характером свого розподілу умовно ділять на чотири групи:
1. Остеотропні – 32P, 45Ca, 90Sr, 90Y, 95Zr, 140Ba, 226Ra, 238U, 239Pu (цитрат);
2. Переважно накопичуються в органах з ретикулоендотеліальною тканиною – 140La, 144Ce, 147Pm, 227Ac, 239Th, 239Pu (нітрат);
3. Специфічно беруть участь в обміні речовин і вибірково накопичуються в окремих органах і тканинах: 131І у щитовидній залозі, 59Fe в еритроцитах, 65Zn у підшлунковій залозі, 99Mo у райдужній оболонці ока;
4. Рівномірно розподіляються по всіх органах і тканинах: 3H, 40K, 86Rb, 95Nb, 106Ru, 137Cs
Установлено, що 90Sr й 226Ra при однократному введенні в організм концентруються в певних ділянках кістяка, а саме: у зростаючій частині трубчастих костей – метафизах й епіфізах. При інгаляції 239Pu нерівномірно розподіляється в тканині легені. Навколо бронхів спостерігаються осередкові скупчення 239Pu, такі ж скупчення виявлені в лімфатичних вузлах средостіння, у стінці альвеол й альвеолярних макрофагів. При введенні 131І також спостерігається нерівномірний розподіл його в мікроструктурних елементах щитовидної залози. В легенях цезій і стронцій всмоктуються на 100%.
Процес виведення радіонуклідів характеризується такими показниками, як період біологічного напіввиведення та ефективний період напіввиведення.
Період біологічного піввиведення Тб – це час, протягом якого кількість (активність) даного радіонукліда в організмі зменшується вдвічі внаслідок його фізіологічного обміну.
Ефективний період піввиведення Теф – це час, протягом якого кількість (активність) радіонукліда в організмі зменшується вдвічі внаслідок радіоактивного розпаду і біологічного виведення.
Слід зазначити, що для ссавців тривалість періоду напіввиведення радіонукліда в значній мірі залежить і навіть визначається характером метаболізму. Для людини залежно від віку період напіввиведення 90Sr з костей варіює від 25 у дітей до 70–75 років у людей літнього віку, а 137Cs з мускулатури – відповідно від 30 до 90 діб.
На відміну від досить варіабельних значень періодів напіввиведення, цей параметр, обумовлений середнім часом існування радіоактивних ядер, представляє постійну величину, що не залежить від яких-небудь факторів.
