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As interações indiretas, a mais importante é a interação da radiação com uma molécula de água, provocando sua quebra. Esse fenômeno é chamado de radiólise da água, e nessa situação, os radicais formados poderão migrar pela célula e atingir o DNA provocando sua quebra. O estudo de fenômenos decorrentes do contato da radiação com sistemas biológicos pode ser feito através da análise de fragmentos moleculares, células e suas organelas, tecidos, órgãos e organismos. O fator primordial é a necessidade de absorção de energia para a manifestação da radiolesão