Ionisierende Strahlung: Reichweite

Compton-Effekt

Autor: Onmeda-Redaktion

Trifft Photonenstrahlung auf Materie, so kann neben der klassischen Streuung und dem Photoeffekt mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit ein weiterer Effekt auftreten: der Compton-Effekt. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des Compton-Effekts ist bei mittleren Energien relativ groß, sie nimmt bei höheren Energien ab. Sie nimmt linear, also mit Z¹, mit der Kernladungszahl zu.

Bei diesem Prozess werden ebenfalls Elektronen aus der Atomhülle herausgeschlagen. Ein Photon wird jedoch nicht vollständig absorbiert, sondern breitet sich mit geringerer Energie als vorher in einer anderen Richtung aus. Es wird also gestreut.

Die Energie h · f des auftreffenden Photons wird auf die gestreute Strahlung mit der Energie h · f' und die kinetische Energie des herausgeschlagenen Elektrons verteilt. Da der Comptoneffekt an sehr leicht gebundenen, also an den Elektronen der äußeren Schalen bzw. an freien Elektronen am wahrscheinlichsten ist, spielt die Bindungsenergie der Elektronen praktisch keine Rolle.

Ein Photon der Energie E = h · f schlägt aus dem Atomverband ein Elektron heraus. Dabei wird ein Teil der Energie auf das Elektron als kinetische Energie übertragen, der andere Teil steckt in dem gestreuten Photon mit der Energie h · f'

Der Compton-Effekt nimmt umgekehrt proportional mit der Energie, also mit E^-1 ab und nimmt, wie erwähnt, proportional mit der Kernladungszahl Z zu.

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