Rozpraszanie promieniowania X, w wyniku którego następuje zwiększenie długości fali promieniowania, to zjawisko

Prawidłowo wskazane zjawisko to efekt Comptona. W fizyce promieniowania mówi się, że jest to sprężyste rozpraszanie fotonów promieniowania X (albo gamma) na praktycznie swobodnych elektronach, po którym foton ma mniejszą energię, a więc większą długość fali. Energia nie znika, tylko dzieli się: część przejmuje elektron (zostaje on wybity z powłoki i zyskuje energię kinetyczną), a część zachowuje foton, ale już o niższej energii i zmienionym kierunku. Właśnie ta utrata energii fotonu jest fizyczną przyczyną zwiększenia długości fali. W praktyce radiologicznej efekt Comptona dominuje w zakresie energii typowej dla diagnostycznych zdjęć RTG klatki piersiowej czy jamy brzusznej, szczególnie w tkankach o średniej gęstości. Z mojego doświadczenia to jedno z kluczowych zjawisk, które trzeba rozumieć, jeśli ktoś chce sensownie mówić o kontraście obrazu i dawce rozproszonej. Rozproszone promieniowanie Comptona odpowiada za tzw. mgłę na obrazie, pogarsza kontrast i zwiększa niepotrzebne narażenie personelu. Dlatego w dobrych praktykach pracowni RTG stosuje się kratki przeciwrozproszeniowe, odpowiednie kolimowanie wiązki, właściwe parametry kV i mAs – właśnie po to, żeby ograniczać wpływ rozpraszania Comptona. W planowaniu osłon stałych i organizacji pracowni fizyk medyczny też musi brać pod uwagę udział promieniowania rozproszonego na ściany, sufit i podłogę. Co ważne, efekt Comptona jest w dużej mierze niezależny od liczby atomowej materiału, więc występuje zarówno w tkankach miękkich, jak i w kości, a jego intensywność bardziej zależy od gęstości elektronowej i energii wiązki. W tomografii komputerowej, przy typowych energiach efektywnych wiązki, rozpraszanie Comptona również ma duży udział i wpływa na artefakty oraz konieczność stosowania filtrów i algorytmów rekonstrukcji uwzględniających rozproszenie. Dlatego kojarzenie „zwiększenia długości fali po rozproszeniu” z nazwiskiem Compton to w medycynie obrazowej absolutna podstawa fizyki promieniowania.