Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Виды взаимодействия и их характеристика.

«R-излучение» в веществе поглощается и рассеивается. При этом могут происходить различные процессы, которые определяются соотношением энергии рентгеновского фотона hν с работой ионизации (А_и), необходимой для удаления внутренних электронов за пределы атома или молекулы.

При взаимодействии “R-излучения” с веществом происходят следующие процессы.

Когерентное рассеяние - происходит при условии => hν <A_и. При этом у фотонов, вследствие взаимодействия с электронами внутренних оболочек, крепко связанных с ядром, изменяется только направление движения, но энергии “hν”и “A_и” не меняются.

Т.к. энергия фотона и атома не изменяются, то когерентное рассеяние не влияет на биологические объекты, но при создании защиты от “R-излучения” следует учитывать возможность изменения первичного направления пучка.

Фотоэффект- происходит при условии hν ≥ A_и. При этом могут быть реализованы два случая: а) hν > A_и

Фотон поглощается, отрывается от атома, происходит ионизация, оторвавшиеся приобретают Е_к= hν- A_и .

Если Е_к- велика, то электрон может ионизировать соседние атомы путем соударения, образуя новые вторичные электроны.

б) hν= A_и

Фотон поглощается, но его энергия недостаточна для отрыва электрона, и может происходить возбуждение атома или молекулы.

Это приводит к последующему излучению фотона в области видимого излучения (рентгенолюминесценция), а в тканях- к активации молекул и фотохимическим реакциям.

Фотоэффект происходит, в основном, на электронах внутренних оболочек атомов с высоким атомным номером Z.