Beim Auftreffen der Röntgenstrahlung auf das Gewebe können die Photonen zum einen absorbiert werden, wodurch das Gewebe deren gesamte Energie aufnimmt. Dadurch kommt es zu einer Ionisierung der Atome des bestrahlten Gewebes. Zum anderen kann es zur Streuung kommen, was mit einer Richtungsänderung der Photonen verbunden ist. Im Folgenden werden die wichtigsten Wechselwirkungen der Röntgenstrahlung mit dem Gewebe betrachtet:
Klassische Streuung
Hier trifft ein Photon auf ein Hüllenelektron, worauf es ohne Energieverlust seine Richtung ändert. Es findet daher keine Ionisierung statt. (Duale Reihe Radiologie)
Photoeffekt
Ein Photon trifft auf ein Hüllenelektron und wird absorbiert, wobei seine gesamte Energie auf das Hüllenelektron übertragen wird. Dieses wiederum löst sich aus der Atomhülle, was als Ionisation bezeichnet wird. Der gesamte Prozess ist nur möglich, wenn die Photonenenergie größer ist als die Bindungsenergie des Elektrons. Vorwiegend tritt der Photoeffekt an den inneren Schalen der Atomhülle auf, welche durch Elektronen aus einer äußeren Schale wieder aufgefüllt werden. Je höher die Ordnungszahl des Materials, desto stärker ist der Photoeffekt. (Duale Reihe Radiologie)
Compton-Effekt
Das Photon gibt einen Teil seiner Energie an ein Hüllenelektron (vorwiegend aus äußerer Schale) ab, welches sich aus der Atomhülle löst (Ionisation). Das Photon wird von seiner Bahn abgelenkt bzw. gestreut, wodurch es sich mit geringerer Energie weiter ausbreitet. (Duale Reihe Radiologie)
Paarbildungseffekt
Das Photon gibt einen Teil seiner Energie an ein Hüllenelektron (vorwiegend aus äußerer Schale) ab, welches sich aus der Atomhülle löst (Ionisation). Das Photon wird von seiner Bahn abgelenkt bzw. gestreut, wodurch es sich mit geringerer Energie weiter ausbreitet. (Duale Reihe Radiologie)
Kernreaktion
Das Photon gibt einen Teil seiner Energie an ein Hüllenelektron (vorwiegend aus äußerer Schale) ab, welches sich aus der Atomhülle löst (Ionisation). Das Photon wird von seiner Bahn abgelenkt bzw. gestreut, wodurch es sich mit geringerer Energie weiter ausbreitet. (Duale Reihe Radiologie)
