Quais os três mecanismos principais de interação de fótons na faixa de alguns keV a dezenas de MeV e a característica básica de cada um?

Efeito Compton: espalhamento inelástico com transferência de energia e momento para um elétron.
Efeito fotoelétrico: absorção total do fóton e ejeção de um elétron atômico.
Reações fotonucleares: absorção pelo núcleo com emissão de nêutron/próton, exigindo energias na faixa de MeV.

Explicação e exemplo:
Efeito Compton: lei de variação de comprimento de onda \( \Delta\lambda=\dfrac{h}{m_e c}(1-\cos\theta) \).
Exemplo: para \(\theta=90^\circ\), \(\Delta\lambda=\lambda_C=2{,}43\times10^{-12}\,\mathrm{m}\).

Efeito fotoelétrico: a energia cinética do elétron é \(K=h\nu-E_b\), onde \(E_b\) é a energia de ligação.
Exemplo: fóton de 50 keV em elétron com \(E_b=10\) keV → \(K=40\) keV.

Reações fotonucleares: ocorrem apenas acima do limiar de ligação dos nucléons (tipicamente MeV), o núcleo absorve o fóton e emite um nucleon, alterando a espécie nuclear.
Exemplo: um fóton de ~10 MeV pode ser absorvido por um núcleo e provocar emissão de um nêutron (reação \(\gamma,n\)).