Primäreffekte direkt ionisierender Strahlung

Primäreffekte direkt ionisierender Strahlung übertragen durch Stoßprozesse Energie auf die Hüllenelektronenund entfernen diese aus dem Elektronenverband. Dabei verlieren die Teilchen bei jedem Stoß kinetische Energie.

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