3. 방사선과 물질과의 상호작용

1) 고전산란(Coherent, Classical, or Thompson scattering)

① X선 광자의 에너지가 전자의 결합에너지보다 작을 때 발생

② X선 광자의 에너지가 흡수되지 못하고 에너지의 손실 없이 산란됨

2) 광전효과(Photoelectric effect)

① X선 광자의 에너지가 전자의 결합에너지와 같거나 다소 클 때 발생

② 입사광자가 물질에 흡수되는 현상

③ 입사광자는 모든 에너지를 전자에게 전달하고, 전달받은 전자는 궤도에서 이탈되어(전리현상) → 되튐전자(recoil electron) 또는 광전자(photoelectron)가 됨

④ 전리로 인해 빈 공간에 다른 궤도의 전자가 이동하고(여기) → 특성방사선이 발생됨

•특성방사선: 산란선 존재

–에너지가 낮아 인접 물질(인체 내)에 모두 흡수되어 필름에 도달하지 못함

–양질의 방사선영상을 획득하기에 유리하나, 환자에 대한 방사선 흡수가 증가함

3) 콤프턴산란(Compton or incoherent scattering)

① 입사광자의 에너지가 전자의 결합에너지보다 매우 클 때 발생

② 입사한 X선 광자가 외각전자를 이탈시키면서 발생하는 현상(전리 현상)

③ 입사광자와 충돌한 전자는 이탈되어 되튐전자를 형성하고, 입사광자는 편향되어 산란됨

4) 엑스선과 물질 간의 상호작용 확률

① 진단 영역: 콤프톤산란과 광전효과가 주로 발생

② 밀도가 낮은 물질을 만나면 주로 콤프톤산란

③ 밀도가 높은 물질(치밀골, 조영제 등): 광전효과 발생이 증가

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