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O câncer renal representa cerca de 3% de todas as neoplasias malignas em adultos, sendo o adenocarcinoma renal o tipo histológico mais prevalente, com aproximadamente 90% dos casos (STEVENS & LOWE, 2002). Essa patologia afeta, sobretudo, indivíduos na faixa etária entre 50 e 70 anos, com maior incidência em homens (ROBBINS & COTRAN, 2005). O diagnóstico, muitas vezes, é tardio, uma vez que os sintomas iniciais podem ser silenciosos, levando a descobertas acidentais em exames de imagem indicados por outros motivos. Dentre as modalidades terapêuticas disponíveis, a radioterapia destaca-se como um tratamento adjuvante ou paliativo, especialmente para o controle de sintomas em pacientes com tumores irressecáveis ou com metástases à distância. Apesar de tradicionalmente considerada uma neoplasia radio-resistente, o adenocarcinoma renal tem apresentado respostas positivas em protocolos modernos de radioterapia. Além disso, o avanço tecnológico nas áreas da radiologia e da física médica tem permitido tratamentos cada vez mais precisos, com o uso de planejamentos computadorizados, técnicas de imagem avançada e fontes de radiação controladas, como os raios-X de alta energia. Este artigo tem como objetivo principal apresentar uma revisão teórica sobre a utilização da radioterapia no tratamento do adenocarcinoma renal, com ênfase nos aspectos físicos dos raios-X e na aplicação da radiologia na prática radioterápica, destacando os mecanismos de ação, efeitos biológicos, indicações clínicas e os principais desafios da técnica.