Röntgenväxelverkan med materia orsakar jonisering via tre primära mekanismer:
1. Fotoelektrisk effekt (Låg energi, Hög Z)
- Foton överför all energi till inre skal-elektron → utläppt (fotoelektron).
- Aten blir positiv jon; lucka fylls av yttre elektron → karakteristisk röntgen/Auger-elektron.
- Dominerar <50 keV; sannolikhet ∝ Z³/E³.
- Bas för radiografisk kontrast (ben vs mjukvader).
2. Compton-spridning (Mellanenergi)
- Foton krockar med svagt bundet yttre elektron → delar energi.
- Spridd foton (lägre energi) + recielektron.
- Dominerar 50 keV–5 MeV; sannolikhet ∝ Z/E.
- Huvudkälla till spridd strålning (dimma på bilder, personal dos).
3. Parproduktion (Hög energi >1,022 MeV)
- Foton nära kärna → elektron-positron par.
- Positron annihileras → två 511 keV annihilationsfotoner.
- Dominerar >10 MeV; sannolikhet ∝ Z².
- Relevant i strålterapi (linacs), inte diagnostisk avbildning.
Tillämpningar
- Medicinsk avbildning (kontrast via fotoelektrisk effekt).
- Strålterapi (jonisering dödar tumörceller).
- Industriell NDG, röntgenkristallografi.
Förståelse av växelverkan optimerar bildkvalitet, dos och säkerhet.
