El documento describe varios procesos de interacción entre radiación y materia a nivel atómico. Incluye la absorción y emisión de energía por los átomos, así como procesos como ionización, excitación, fluorescencia y efecto Auger. También describe diferentes tipos de colisiones de electrones con la materia como colisiones elásticas e inelásticas, y procesos de interacción fotoeléctrica, dispersión de Compton, producción de pares y dispersión coherente de Thomson.

2. ABSORCIÓN Y EMISIÓN DE
ENERGÍA DENTRO DEL ÁTOMO
Las propiedades cuánticas dominan los campos de
la física atómica y molecular. La radiación está
cuantizada de tal manera que, para una determinada
frecuencia de radiación, solo puede haber un valor
de energía cuántica en los fotones de la radiación.
Los niveles de energía de los átomos y moléculas,
solo pueden tener ciertos valores cuantizados. Las
transiciones entre estos estados cuantizados,
ocurre en los procesos de absorción, emisión,
y emisión estimuladade fotones. Todos estos
procesos requieren que la energía del fotón dado
por la fórmula de Planck, sea igual a la separación
de energías del par de estados de energías
cuánticas participantes.

4. IONIZACIÓN
Conversión de los átomos de un compuesto en átomos
cargados eléctricamente.

5. EXCITACIÓN
Todos los átomos tiene una
energía asociada que va a
depender de su
configuración electrónica
entre otras propiedades, es
decir los átomos solo
pueden absorber cierta
cantidad de energía, ahora
cuando se le suministra un
cantidad mayor a la que
puede soportar ese delta o
diferencia , es decir la
energía extra que se le
suministra es la "energía
que excita" a los electrones
a pasar de un nivel de
energía a otro y esta se
puede cuantificar.

6. FLUORESCENCIA
Propiedad que tienen algunas sustancias de reflejar luz con
mayor longitud de onda que la recibida, cuando están
expuestas a ciertos rayos del espectro.
Física de la fluorescencia de rayos X

7. EFECTO AUGER
El efecto Auger es un proceso por el cual los electrones con energías características son expulsados de los átomos, en respuesta a una
transición descendente de otro electrón del átomo.
Cuando un átomo pierde un electrón de sus niveles más internos, cercanos al núcleo, debido por ejemplo a la acción de un bombardeo
mediantes rayos X, otro electrón, de un nivel superior, pasa a ocupar el lugar del primer electrón. La energía “sobrante” se puede emitir en
forma de fotón, o directamente se pierde un segundo electrón, perteneciente a las capas exteriores de dicho átomo. Este es el denominado
efecto Auger. El electrón emitido como consecuencia de la pérdida del primer electrón, es llamado electrón Auger.

10. INTERACCIÓN DE
ELECTRONES CON LA MATERIA
COLISIÓN ELÁSTICA. En este tipo de colisión, la partícula se
desvía de su trayectoria, cediendo parte de su energía en
forma de energía cinética.
En este caso, no se produce en el medio ninguna alteración
atómica ni nuclear.
COLISIÓN INELÁSTICA. La partícula al sufrir estas colisiones
con los átomos del medio modifica su estructura electrónica,
produciendo excitación, ionización o disociación. En este
caso, parte de la energía de la partícula incidente es
absorbida por el átomo.
COLISIÓN RADIOACTIVA. Tiene lugar cuando el electrón
incidente pasa próximo a los electrones que estan en la
corteza de los átomos del medio material, dando lugar a una
repulsión entre las cargas del mismo signo.

12. LEY DE ATENUACIÓN

13. INTERACCIÓN FOTOELÉCTRICA
En este proceso el fotón es absorbido por el átomo con el cuál
interacciona. El fotón interacciona invirtiendo toda su energía
en separar un nuevo electrón y darle energía cinética.
Este electrón llamado fotoelectrón, escapa del átomo con una
energía cinética Ek igual a la diferencia entre la energía del
fotón incidente E(hv) y su energía de ligadura del electrón.
-Predomina en la capa K.
Ión excitado en capa profunda ⇒ emisión de rayos X • -
Importante a bajas energías y absorbentes de número atómico
alto.

14. Si el fotón tiene energía suficiente( dentro del intervalo
donde se produce con mayor probabilidad la interacción
fotoeléctrica), el 80% de interacciones se produce liberando
electrones de la capa de K.
La actividad y probabilidad del proceso fotoeléctrico
aumentará rápidamente a medida que lo hace el numero
atómico del material y la energía de los fotones disminuye.

16. DISPERSIÓN DE COMPTON
También llamado efecto Compton.
Cuando se incrementa la energía de un fotón incidente, su
longitud de onda disminuye, entonces aumenta la probabilidad
de interacción con un electrón libre.
Es así como este fotón al incidir cede parte de sus energías al
electrón libre.
Al momento del choque, este electrón va a adquirir una
determinada energía cinética lo que va a provocar que el fotón
cambie de dirección y sea desviado con una energía inferior a
la que poseía antes de la colisión.
-Ocurre en capas externas.
-Ionización en capas externas(no se emiten rayos x).
-Predominante para energías medias(0,5 a10MeV) y para
absorbentes de número atómico elevado.

18. EFECTO COMPTON

19. PRODUCCIÓN DE PARES
El proceso de producción de pares consiste en la
transformación de la energía de un fotón que desaparece en la
interacción.
El Fotón incidente desaparece convirtiéndose en materia
dando lugar a dos partículas.
Esta transformación de energía recibe el nombre de
materialización.
Para que este proceso suceda, se precisa por tanto una
energía mayor que 1,02 Mev.
-Proceso predominante para altas energías.
-Los fotones son radiación indirectamente ionizante.

21. INTERACCIÓN DE LOS RAYOS X CON LA
MATERIA

22. DISPERSIÓN COHERENTE O THOMSON
La dispersión coherente consiste en la interacción de un
fotón en un átomo, donde el fotón interactúa con un electrón
(e–), pero el fotón no sufre ningún cambio de energía, y el
electrón (e–) sufre un incremento de energía pero no
suficiente como para extraerlo del átomo. La dispersión
coherente en cuanto a la formación de Rayos X (RX) es
realmente baja, debido a que no hay separación del electrón
(e–), por lo cual la formación de Rayos X (RX) es
aproximadamente de un 5%, lo cual produce que la
dispersión coherente no sea del todo apropiada para la
generación de imágenes médicas.