Sugárzás és anyag kölcsönhatása
A gamma (elektromágneses) sugárzás anyagi
közeggel alapvetően háromféle kölcsönhatásba
léphet:
- Fotoelektromos kölcsönhatás
(rugalmatlan ütközés):
- A foton teljes energiáját átadja egy
elektronnak, amely ezáltal magasabb energia-szintre kerül,
és/vagy mozgási energiája megnő.
- Compton-szórás (rugalmas
ütközés):
- A foton energiája egy részét átadja
egy elektronnak (ld. fent), és egy lecsökkent energiájú
(alacsonyabb frekvenciájú) foton halad tovább,
megváltozott irányban.
- Párkeltés:
- A nagy (>1022 keV) energiájú foton egy nagy
tömegű atommagba ütközve egy elektron-pozitron
párrá alakul át.
A háromféle kölcsönhatás valószínűsége
a foton energiájától függően
változik: alacsony energiánál a fotoelektromos
kölcsönhatás dominál, a leképezésekhez
használt (80-500 keV) tartományban a Compton-szórás
a döntő.
A gammasugárzás intenzitása a különböző
közegekben exponenciálisan csökken a rétegvastagsággal:
ahol a felezési rétegvastagság.