Primäreffekte direkt ionisierender Strahlung übertragen durch Stoßprozesse Energie auf die Hüllenelektronen, entfernen diese aus dem Elektronenverband/Sekundärelektronen, dabei verlieren die Teilchen bei jedem Stoß kinetische Energie. Diese Energieabgabe wird als LET (Linearer Energietransfer) bezeichnet (Einheit: kev/um)
– Alpha-Teilchen (dicht ionisierend): Hoher LET, niedrige Reichweite (im Gewebe Bruchteile von mm)
– Elektronen (locker ionisierend): LET < Alpha; unterschiedliche Reichweite durch höhere Ablenkung zur Seite(Streuung im Gewebe) mittlerer Wert für Reichweite im Gewebe festgelegt auf 0,5cm/MeV
Photoeffekt (Photoionisation, Photoabsorption):
Vollständige Absorption der Energie des einfallenden Photons ®Emission eines Elektrons (Photoelektron)
– hauptsächlich innere Schalen der Atomhülle ®charakteristische Strahlung
– Röntgendiagnostik: niedriger Energiebereich (bis 200 keV)
– bewirkt den Kontrast im Rö-Bild aufgrund von Ordnungszahlunterschieden
– starke Abhängigkeit der Filmschwärzung von der OrdnungsZahl (je höher die OZ, desto stärker die Absorption; Knochen/Ca bzw. KM: weiß)
Compton-Effekt (Compton-Streuung):
einfallendes Photon überträgt einen Teil der Energie auf ein äußeres Hüllelektron ®Austritt des Compton-Elektrons aus dem Atom ( Aufnahme eines Teils der kinetischen Energie des Photons) ®weitere Ionisationen, anschl. Streuung des Photons
– Röntgendiagnostik/Röntgentherapie: ab 30 keV zunehmend; Minderung des Kontrasts und der Bildgüte (Streustrahlung) ®Streustrahlenraster
– Absorption ~ Dichte (kaum Beeinflussung durch OZ )
Paarbildung/Paarvernichtung:
– nur über 1,022 MeV (tritt nicht bei Röntgendiagnostik auf!!!); Grundlage bei PET
– Vollständige Absorption der Energie des einfallenden Photons ®WW mit dem elektrischen Kernfeld ®Umwandlung der Strahlungsenergie in ein Negatron und ein Positron (Paarbildung)®weitere Ionisationen