第三章 第二节 X线的本质及其与物质的相互作用

第三章X线物理与防护

第二节 X线的本质及其与物质的相互作用

考点1 X线的本质

1. X线是电磁辐射谱中的一部分，属于电离辐射，其波长介于紫外线和γ射线之间，是具有电磁波和光量子双重特性的一种特殊物质。

2. X线在传播时，突出地表现了它的波动性，并有干涉、衍射等现象；X线与物质相互作用时，则突出表现了它的微粒性，具有能量、质量和动量；X线光子只有运动质量，没有静止质量。

考点2 X线的特性

X线是一种电磁波，它具有电磁波的共同属性。还具有以下几方面的特有性质：

特性	举例
物理特性	不可见、非带电、穿透性、荧光作用、电离作用、热作用
化学特性	感光作用、着色作用
生物效应特性	产生抑制、损伤甚至坏死

考点3 X线与物质的相互作用

X线与物质相互作用	定义
光电效应	X线光子与构成原子内壳层轨道电子碰撞时，将其全部能量都传递给原子的壳层电子，原子中获得能量的电子摆脱原子核束缚，成为自由电子（光电子），而X线光子则被物质原子吸收的现象
康普顿效应	光子击脱原子外层轨道上电子或自由电子，入射光子损失部分能量，并改变原来传播方向，变成散射光子，电子从光子处获得部分能量脱离原子核束缚，按一定方向射出，成为反冲电子的过程
电子对效应	一个具有足够能量的光子，在与靶原子核发生相互作用时，光子突然消失，同时转化为一对正、负电子的过程
相干散射	射线与物质相互作用而发生干涉的散射过程
光核反应	光子与原子核作用而发生的核反应

考点4 各种效应发生的相对概率

1. X线与物质的相互作用有光电效应、康普顿效应、电子对效应三个主要过程和相干散射、光核反应两个次要过程。在诊断X线能量范围内，只能发生光电效应、康普顿效应和相干散射，电子对效应、光核反应不可能发生。

2. 在20～100keV诊断X线能量范围内，只有光电效应和康普顿效应是重要的。