As radiações X e gama interagem com a matéria através de trêsefeitos principais: fotoelétrico,espalhamento Compton e produção de pares.
Efeito fotoelétrico
O efeito fotoelétrico ocorre quando um raio X ou gama incide sobre um elétron, transferindo-lhe toda a sua energia e desse modo, arrancando-o do átomo e ganhando energia cinética. Esse efeito é predominante ou tem maior probabilidade de ocorrer quando a energia do raio incidente é menor que 100keV.
Espalhamento Compton
Quando a radiação possui uma energia maior do que 100keV, o efeito predominante é o espalhamento Compton. Nesse efeito, o raio incidente cede parte da sua energia a um elétron do átomo, que ganha velocidade; porém, ainda resta uma certa quantidade de energia do raio incidente, em forma de radiação, que percorre a parte interna do material em outra direção e com uma energia menor. Essa radiação é denominada espalhada ou dispersa.
Produção de pares
Quando o raio incidente possui uma energia maior que 1,02MeV pode ocorrer o processo de produção de pares.Neste caso, ao passar perto de um núcleo atômico o raio produz um par de partículas: um elétron e um pósitron, ambos dotados de certa velocidade. Posteriormente, o pósitron se desintegra gerando dois raios com 0,51 MeV cada. Além da energia da radiação, certas características do material, como número atômico e massa atômica, afetam a probabilidade de ocorrência deste fenômeno de interação da radiação com a matéria.
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