第3章X射线与物质的相互作用

携带足够能量的带电粒子，如电子、质子、α粒子等，与物质中的原子发生相互作用，使原子核外的电子离开原子核成为自由电子，这就是原子的电离。由于原子核外的电子受原子核束缚的程度不同，带电粒子必须具有的能量不得小于原子核与电子之间的束缚能量，才能使物质的原子电离。这里，电离是由带电粒子与原子核外电子的碰撞引发的。不带电粒子（如X射线光子）则借助它们与原子核外电子或原子核的作用产生次级粒子，如电子、反冲核等，随后再与物质中的原子发生作用，引起原子的电离。

由带电粒子通过碰撞直接引起的物质的原子或分子的电离称为直接电离，这些带电粒子称为直接电离粒子。不带电粒子（如X射线光子）通过与物质相互作用产生的带电粒子引起的原子的电离，称为间接电离，这些不带电粒子称为间接电离粒子。本章主要讨论与医学成像密切相关的X射线与物质相互作用的机制，定量分析射线的能量在物质中的转移、吸收规律。这些讨论的内容对能量与X射线相差不多的γ射线也是适合的。