Skan9

Elektron komptonowski jonizuje środowisko podobnie jak fotoelektron. Foton„ rozproszony hv', zależnie od posiadanej energii, zapoczątkowuje bądź kolejne zjawiska Comptona, bądź ulega absorpcji w zjawisku fotoelektrycznym.

Tworzenie par elektron-pozyton. Jeżeli energia fotonu jest większa od energii równoważnej masie spoczynkowej dwóch elektronów, wzajemne oddziaływanie promieniowania i materii może mieć inny przebieg. Masa i energia są ze sobą związane zależnością E - mc². Masa spoczynkowa elektronu m_n = 9,1~~ 10~³¹ kgT pręd-kość światła c = 3 • 10⁸ m/s. Podstawiając te wartości do wzoru Einsteina, otrzyma-my7 że energia równoważna masie elektronu E - 0,511 MeY. Maiąc_energię większą od 1,022 MeV, foton może w polu jądra atomowego wyzwolić dwa elektrony o przeciwnych ładunkach elektrycznych, to znaczy negaton i pozyton._sam ulegając unicestwieniu (ryc. 22.11).

Ryc. 22.11. Powstawanie pary negaton-pozyton.

Elektrony otrzymane w ten sposób jonizują atomy kosztem swej energii kinetycznej. Pozyton natomiast, po utracie energii kinetycznej, łączy się z negatonem, po czym obie te cząstki ulegają unicestwieniu, na ich miejsce powstają dwa fotony, które następnie biorą udział w zjawisku fotoelektrycznym lub Comptona.

Procentowy udział opisanych powyżej elementarnych procesów oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego w tkankach zależy od energii promieniowania i przedstawia się następująco:

Energia	Zjawisko fotoelektryczne	Zjawisko Comptona	Powstawanie par
10 keV	99%	—	—
200 keV	1%	99%	—
2 MeV	—	99%	1%
20 MeY	—	50%	50%

Straty jonizacyjne promieniowania elektromagnetycznego w zakresie energii mających znaczenie w medycynie są stosunkowo nieduże. W tabeli 22.7 podano gęstość jonizacji i LET promieniowania elektromagnetycznego w tkankach miękkich, w zależności od energii promieniowania.

Prawo osłabiania. Opisane powyżej mechanizmy oddziaływania jonizującego promieniowania elektromagnetycznego z materią powodują, że natężenie wiązki

71 7