1。相互作用なし： 光子のエネルギーが低い場合、相互作用することなく互いに通り抜けるだけです。これは、光波が互いに影響を与えることなく互いに通過する方法に似ています。
2。ペア生産： 光子に十分なエネルギー（少なくとも1.022 MEV、電子ポジトロンペアの残りの質量）がある場合、それらは相互作用して電子ポジトロンペアを作成できます。これはペア生産と呼ばれます。光子のエネルギーは、少なくとも電子と陽電子の複合休憩量であり、過剰なエネルギーは生成された粒子の運動エネルギーとして現れる必要があります。このプロセスは、初期の宇宙を理解する上で重要であり、高エネルギー物理学実験で使用されています。
3。コンプトン散乱： 光子がペア生成のしきい値よりも少ないエネルギーを持っている場合、コンプトン散乱と呼ばれるプロセスを介して電子と相互作用することができます。このプロセスでは、光子はそのエネルギーの一部を電子に透過し、電子を反動させ、光子はエネルギーが低い場合に異なる方向に散乱します。この散乱は、ガンマ線と物質との相互作用を理解する上で重要であり、医療画像技術で使用されています。
4。光子光子散乱： 非常に高いエネルギーでは、光子が光子散乱として知られるプロセスで互いに散らばることができます。このプロセスは非常にまれですが、高エネルギーの粒子衝突で観察できます。
5。その他のまれなプロセス： Muonsのような他の粒子の生産やWやZボソンなどの重い粒子の生産を含む、2つのガンマ線が衝突するときに発生する可能性のある他のまれなプロセスがあります。
要約： 2つのガンマ線光子間の相互作用は、そのエネルギーと特定の状況に依存しています。最も一般的なプロセスは、ペア生産、コンプトン散乱、光子光子散乱です。これらのプロセスは、高エネルギー光子と物質との相互作用を理解する上で重要であり、天体物理学、核物理学、医療イメージングなど、さまざまな分野に用途があります。
