Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом

Регистрация и использование рентгеновского излучения, а также воздействие его на биологические объекты определяются первичными процессами взаимодействия рентгеновского фотона с электронами атомов и молекул вещества.

Рассеяние длинноволнового рентгеновского излучения происходят в основном без изменений длины волны, его называют

а) когерентным. Оно возникает, если энергия фотона меньше энергии ионизации: hНЮ<Au. Оно не вызывает биологического действия этот вид взаимодействия имеет значение для рентгеноструктурного анализа

б) некогерентное рассеяние (эффект Колектона) длина волны рассеянного рентгеновского излучения больше, чем падающая: hНЮ>Au. При взаимодействии с атомами энергия (hНЮ) фотона расходуется на образование нового рассеянного фотона рентгеновского излучения с энергией (hНЮ’) на отрыв электрона от атома (энергия ионизации Au) и сообщение электрону кинетической энергии

Ек. hНЮ=hНЮ'+Au+Ек

Атомы или молекулы при этом становятся ионами

в) фотоэффект - рентгеновское излучение поглощается атомом - вылетает электрон, а атом ионизируется. Эти основные процессы взаимодействия рентгеновского излучения с веществом первичные, но есть и вторичные, третичные и т.д. явления. Например, ионизированные атомы могут излучать характеристический спектр, возбужденные атомы могут стать источником света и т.п. Может происходить несколько десятков процессов, прежде чем энергия рентгеновского фотона перейдет в энергию молекулярно-теплового движения. В итоге произойдут изменения молекулярного состава вещества.