Stochastické biologické účinky ionizujícího záření se vyskytují s určitou pravděpodobností, která je úměrná ozáření. Přitom k jejich výskytu obvykle dochází po uplynutí poměrně dlouhé doby po ozáření dané osoby. Důsledkem jsou různé formy rakoviny, která je indukována ozářením.

K odhadu stochastických biologických účinků se používají nominální koeficienty rizika, na základě nichž lze předpovědět přídavný výskyt rakovinového onemocnění mezi ozářenou populací. Tyto faktory odrážejí výsledky epidemiologických výzkumů a jsou vždy revidovány a upřesňovány s ohledem na poslední vývoj v této oblasti. Na obr. 22 jsou uvedeny nominální koeficienty rizika z posledních dvou doporučení komise ICRP z r. 1990, resp. z r. 2007, odkud jsou vidět některé změny, zejména pokud jde o přístup k hodnocení jednotlivých účinků.

Obr 22. Nominální koeficienty rizika vztažené k úplné újmě pro stochastické účinky pro ozáření s malým dávkovým příkonem

Spontánní výskyt rakoviny se smrtelnými následky v populaci a jeho srovnání s příspěvkem od ozáření je ilustrován na obr. 23.

Obr. 23. Porovnání spontánního výskytu rakoviny s výskytem rakoviny, který by vyvolalo ozáření v závislosti na efektivní dávce. V této souvislosti je třeba vidět velikost ozáření v kontextu s přírodním radiačním pozadím (v České republice na úrovni 3 - 4 mSv/r) a s ozářením z aplikací v medicíně (např. vyšetření plic kolem 0,2 mSv, vyšetření počítačovou tomografií kolem 10 mSv)

Interpretace významu nominálního koeficientu rizika pro stochastické účinky ionizujícího záření při ozáření různého počtu osob při stejné celkové kolektivní efektivní dávce je na obr. 24.

Obr. 24. Ilustrace stochastických účinků na dvou skupinách osob s různou efektivní dávkou, ale stejnou kolektivní efektivní dávkou