Interação das Radiações Eletromagnéticas com a Matéria

Os principais fenômenos de interação das radiações eletromagnéticas (raios X e gama) com a matéria são:

- Efeito fotoelétrico;

- Efeito Compton ou espalhamento Compton;

- Produção de Pares

A probabilidade de interação depende da energia do fóton incidente, da densidade do meio, da espessura do meio e do número atômico do meio.

O Efeito Fotoelétrico

Esse fenômeno ocorre quando um fóton interage com um elétron orbital transferindo para ele toda sua energia. Parte da energia é utilizada para ejetar o elétron (ionização) e o restante é carregado pelo elétron em forma de energia cinética. Nessa interação o fóton desaparece e o átomo é ionizado, os espaços das camadas internas são preenchidos pelos elétrons das camadas externas, ocorrendo assim, radiação característica.
Este efeito físico é característico em elétrons da camada mais interna (camada K) nos átomos e os raios X característicos produzidos são considerados uma radiação secundária (espalhada).

O Efeito Compton

Na interação Compton, os raios X transferem para os átomos alvo parte de sua energia, o fóton colide com o elétron mas não causa sua ejeção, apenas faz com que o elétron vibre dentro de seu orbital. Nessa interação, o fóton continua a se propagar depois de interagir com o meio, desviado de sua trajetória e sofrendo espalhamento (radiação secundária).

A Produção de Pares

Uma das formas predominantes de absorção da radiação eletromagnética é a produção de par elétron-pósitron. Este fenômeno ocorre quando fótons de alta energia (superior a 1,022 MeV) passam perto de núcleos com número atômico elevado, interagindo com o forte campo elétrico nuclear.

Fenômeno da produção de pares.

Fóton gama produzindo par elétron-pósitron.