Promieniowanie jonizujące może oddziaływać z materią na różne sposoby, zależnie od rodzaju promieniowania (np. fotony, elektrony, cząstki alfa) oraz od energii i materiału (liczby atomowej, gęstości).
W diagnostyce obrazowej szczególnie istotne są oddziaływania fotonów promieniowania X i gamma. Klasyczne mechanizmy to:
- efekt fotoelektryczny – foton jest pochłaniany, a z atomu wybity zostaje elektron; zjawisko silnie zależy od liczby atomowej materiału i energii fotonu, ma duże znaczenie dla kontrastu w RTG,
- rozpraszanie Comptona – foton oddaje część energii elektronowi i zmienia kierunek; to główne źródło promieniowania rozproszonego pogarszającego jakość obrazu i zwiększającego narażenie,
- produkcja par – przy dostatecznie wysokiej energii fotonu w polu jądra może powstać para elektron–pozyton; jest typowa dla wyższych energii niż standardowe zakresy RTG, ale należy do kanonu interakcji fotonów z materią.
Stwierdzenie, że "wszystkie rodzaje promieniowania jonizującego oddziałują w ten sam sposób", jest błędne, bo mechanizmy dla cząstek naładowanych (np. elektrony) obejmują głównie kolizje i hamowanie, a dla fotonów dominują procesy takie jak fotoefekt czy Compton.
Zdanie "promieniowanie jonizujące zawsze powoduje jonizację bezpośrednią" również jest fałszywe: fotony często prowadzą do jonizacji pośredniej (najpierw powstaje elektron wtórny, który dopiero jonizuje ośrodek). Natomiast teza, że promieniowanie jonizujące "nie jest zdolne do oddziaływania z materią", jest sprzeczna z definicją i obserwacjami praktycznymi (obrazowanie, dawka, detekcja).
Na egzaminie warto pamiętać: dla fotonów najczęściej pytane są trzy mechanizmy: fotoefekt, Compton, produkcja par, a ich udział zależy od energii i materiału.
