Primäreffekte direkt ionisierender Strahlung

Dabei verlieren die Teilchen bei jedem Stoß kinetische Energie.

Diese Energieabgabe wird als LET (Linearer Energietransfer) bezeichnet (Einheit: keV/µm)

• 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
• Wechselwirkung mit dem elektrischen Kernfeld
• Umwandlung der Strahlungsenergie in ein Negatron und ein Positron (Paarbildung)
• weitere Ionisationen