هناك عدة ظواهر تحدث عند تداخل اشعة كاما مع المادة هي:

1. التأثير الكهروضوئي (Photoelectric effect).
2. تأثير كومتون (Compton effect).
3. انتاج مزدوج الكترون-بوزترون (Pair electron-positron production).
4. الاستطارة المترابطة (Coherent scattering).
5. التفاعل النووي الضوئي (Photo nuclear reaction).

وتعد الظواهر الثلاث الاولى اكثر اهمية من البقية لانها تسهم في انتقال الطاقة إلى الالكترونات الذرية في المادة، ثم تقوم هذه الالكترونات باعطاء طاقتها إلى المادة من خلال سلسلة من التفاعلات الكولومبية الصغيرة على طول مسارها. اما استطارة رايلي فانها عبارة عن استطارة مرنة ينجم عنها انحراف الفوتون بمقدار صغير دون ان يفقد شيئا من طاقته اما التفاعلات النووية الضوئية فيمكن ان تسبب بعض المشاكل في مجال الوقاية من الاشعاع بسبب ما تولده من نيوترونات في المواد حيث يؤدي امتصاص فوتونات اشعة كاما إلى انطلاق النيوترونات من التفاعل    ⁽¹⁾  .

ان امتصاص المادة للاشعة الكهرومغناطيسية ذات الطاقة العالية يخضع إلى قانون بير-لامبرت المعروف رياضيا وفق المعادلة الاتية:

I = I_o e^-Mx

حيث I وI_o يمثلان شدة الاشعاع النافذ والساقط على التوالي اما x فتمثل سمك الوسط، اما M فتمثل معامل الامتصاص الخطي الكلي.

M = M_E + M_C + M_P

M_E : معامل الامتصاص الخطي للتأثير الكهروضوئي.

M_C : معامل الامتصاص الخطي لتأثير كومبتون.

M_P : معامل الامتصاص الخطي لظاهرة انتاج مزدوج الكترون-بوزترون.

في حين اهمل تأثير الاستطارة المترابطة والتفاعلات النووية الضوئية لمحدودية إسهامها في الامتصاص.⁽²⁾

يكون التأثير الكهروضوئي هو السائد عند الذرات ذات العدد الذري العالي عندما تكون طاقة الفوتون الابتدائية مساوية إلى (0.1 Mev) أو اقل، في حين تكون ظاهرة تأثير كومبتون المرجحة عندما تتراوح طاقة الفوتون الابتدائية بين (10-0.1 Mev). ثم تصبح ظاهرة انتاج مزدوج الكترون-بوزترون اكثر اهمية عندما ترتفع طاقة الفوتون الابتدائية إلى اعلى من (10 Mev).⁽³⁾

^{----------------------------------------------------------}

1. خالد عبيد الاحمد، (1993)، "مقدمة في الفيزياء الصحية"، دار الكتب للطباعة والنشر، جامعة الموصل.
2. I.W.I. Spink and R.J. Woods, (1976), “An Introduction to Radiation Chemistry”, 2^nd Ed., Wiley Inc., New York, pp. 7, 39, 45.
3. علي عبد الحسين سعيد، (1983)، "الكيمياء الاشعاعية"، الطبعة الاولى، جامعة البصرة، ص 31، 33، 35، 213، 216، 221-225.