A g -sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

 Adott I₀ intenzitású és E = hn₀ energiájú párhuzamos kollimált g -sugárnyalábot x rétegvastagságú, r_A részecskesûrûségû anyagon átbocsátva

az anyagból az I₀-nál kisebb I intenzitású g -sugárzás lép ki, amelynek intenzitása és energiaeloszlása eltér az eredetitõl. A sugárzás és az anyag közötti kölcsönhatás gyakorisága a kölcsönhatások n számával jellemezhetõ. Várható, hogy n arányos: 1. a közegbe behatoló részecskék n számával; 2. a közegben megtett x útjukkal; 3. a közeg atomsûrûségével. Ezek szerint a kölcsönhatások száma:

ahol s arányossági tényezõ, az ún. hatáskeresztmetszet.
A dx rétegvastagság változás okozta dn részecskeszám-változás:

Ha elsõ közelítésben eltekintünk a hatáskeresztmetszet energiafüggésétõl, feltételezve, hogy a részecskék egymástól függetlenül lépnek kölcsönhatásba a közeggel, és a kölcsönhatások nem befolyásolják számottevõen a közeg sajátságait, I₀ - I és 0 - x határok között integrálva, feltéve, hogy s állandó:

ahol s a sugárzásgyengülést (attenuation) elõidézõ kölcsönhatások gyakoriságára, valószínûségére jellemzõ hatáskeresztmetszet. sr_A = m', a lineáris, m a tömegabszorpciós (gyengülési) együttható, d = xr a felületi sûrûség. Az így adódó s, illetve m' , az ún. bruttó hatáskeresztmetszet, illetve bruttó abszorpciós (gyengülési) együttható.
A g-foton ugyanis az anyag részecskéivel különbözõ módon léphet kölcsönhatásba, tehát a sugárgyengülést jól definiálható hatáskeresztmetszettel (végbemeneteli valószínûséggel) különbözõ kölcsönhatások idézik elõ. A bruttó hatáskeresztmetszet ezen rész-hatáskeresztmetszetek összege:

A sugárgyengülést megadó összefüggés tehát így is írható:

    A kölcsönhatási lehetõségek (Nagy Lajos György - László Krisztina: Radiokémia és izotóptechnika, Mûegyetemi Kiadó, Budapest, 1997. 102. oldal) kombinációi közül 12 kölcsönhatási formának van tényleges valószínûsége. Ezek közül néhány nagyon ritka.