Взаимодействие гамма-квантов с веществом меняется в зависимости от их энергии следующим образом:

• При энергиях гамма-кванта ниже ~0,1 МэВ в углероде и ниже ~1 МэВ в свинце доминирует фотоэффект на атомах вещества. 1 Фотон целиком поглощается атомом, а один из электронов атомной оболочки выбрасывается за пределы атома. 1
• При энергиях гамма-кванта выше ~0,1 МэВ в веществе с малыми значениями Z и выше ~1 МэВ в веществах с большим Z главным механизмом ослабления первичного пучка гамма-квантов становится некогерентное рассеяние фотонов на электронах вещества (эффект Комптона). 1
• С увеличением энергии гамма-квантов вероятность потери энергии в процессе фотоэффекта и комптоновского рассеяния снижается. 4
• Вероятность образования электронно-позитронных пар растёт (начиная с энергии 1,02 МэВ) с повышением энергии гамма-кванта. 4

При больших энергиях гамма-квантов (Е > 10 МэВ) увеличивается вероятность процесса взаимодействия фотона с ядрами вещества с возбуждением ядерных состояний. 1