Όταν οι ακτίνες Χ αλληλεπιδρούν με την ύλη, μπορούν να δημιουργήσουν ηλεκτρόνια χαμηλής ενέργειας που μπορούν να βλάψουν το DNA και να προκαλέσουν μεταλλάξεις. Η διαδικασία του ιονισμού, στην οποία απομακρύνεται ένα ηλεκτρόνιο από ένα άτομο, είναι ένας από τους πρωταρχικούς μηχανισμούς με τους οποίους οι ακτίνες Χ μπορούν να δημιουργήσουν αυτά τα επιβλαβή ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια που παράγονται μέσω ιονισμού έχουν κινητικές ενέργειες στην περιοχή από δεκάδες ηλεκτρονικά σε μερικές δεκάδες kiloelectronvolts (βλέπε σχήμα 5). Εάν ένα ηλεκτρόνιο διαφεύγει από τη θέση του ιονισμού με σχετικά χαμηλή ενέργεια μικρότερη από ~ 34 eV [8]-γίνεται μια λεγόμενη "αργή" ή "υπο-εκμετάλλευση" ηλεκτρόνιο (που ονομάζεται επίσης "ηλεκτρόνιο χαμηλής ενέργειας", Lee)-το ηλεκτρόνιο μπορεί να παραμείνει εντοπισμένο και να υποβληθεί σε ενέργεια ενώ ταξιδεύει μόνο σε μικρές αποστάσεις στο νερό [9], αλλά μπορεί να προκαλέσει εκτεταμένες ζημιές [10-3]. Ωστόσο, όχι μόνο οποιοδήποτε ηλεκτρόνιο υπο -εκμετάλλευσης προκαλεί αυτά τα επιβλαβή βιολογικά αποτελέσματα. Υπάρχουν πειστικά στοιχεία, τόσο πειραματικά όσο και θεωρητικά, ότι αυτά τα ηλεκτρόνια υποβιβασμού που διαθέτουν μια * πρόσθετη * ιδιοκτησία θα οδηγήσουν σε κατακερματισμό DNA ή σπασίματα κλώνου. Αυτή η διακριτική ιδιότητα είναι ότι τα ηλεκτρόνια υπο-εκμετάλλευσης πρέπει* να αντηχούν* με τα π ή π* μοριακά τροχιακά [1, 14] (που ονομάζεται επίσης "καταστάσεις μοναχικού ζεύγους")-ένα φαινόμενο συντονισμού που προβλέπεται πολύ καιρό από τον Platzman [15]. Έτσι, αυτά τα "ηλεκτρόνια υπο -εκμετάλλευσης συντονισμού" που μπορούν να παγιδευτούν θα προκαλέσουν διαλείμματα κλώνου. Αυτοί οι συντονισμοί μπορούν να εμφανιστούν για μόρια, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των ζεύγους βάσεων DNA και της ραχοκοκαλιάς φωσφορικής ζάχαρης - με θυμίνη (Τ) ως πιο αξιοσημείωτη και γουανίνη (G) ως λιγότερο αποτελεσματική βάση στη δημιουργία διαλείμματα κλώνου [1]. Παρόλο που πολλές λεπτομέρειες αυτής της βλάβης παραμένουν ανεπίλυτες, υπάρχει αυξανόμενη αναγνώριση ότι η διέγερση συντονισμού στους υδρατμούς και τα στερεά συστατικά DNA θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν πολλά (και ενδεχομένως τα περισσότερα) της παραγωγής του κλώνου και τις αντίστοιχες κυτταρικές θανάτους και μεταλλάξεις που παράγονται από ιονίζουσα ακτινοβολία σε επίπεδα έκθεσης στο περιβάλλον.
Συνοπτικά , παρόλο που ένα πρωτογενές ηλεκτρόνιο υψηλής ενέργειας (≳34 eV) που παράγεται από ακτινοβολία ή με φωτοεκπομπή έχει μεγάλη πιθανότητα σχηματισμού προϊόντων βλάβης του DNA, όπως η πυκνική θυμίνη και η παραγωγή του διμερούς μέσω της ουσίας της ουσίας και της εκκένωσης του νερού και της απόδοσης της απόδοσης και της απόδοσης της μείωσης και της απόδοσης του ανήλικου και της απόδοσης της μείωσης της απόδοσης και της απόδοσης του ανήλικου. Η αφαίρεση υδρογόνου και με την προσθήκη στην θυμιδίνη. Από την άλλη πλευρά, τα ηλεκτρόνια χαμηλής ενέργειας (≤34 eV) που παράγονται μέσω της διαδικασίας υπο-εκμετάλλευσης μπορούν πράγματι να παράγουν σημαντικά επίπεδα διαλείμματα κλώνου (και συναφείς αλλοιώσεις), αλλά μόνο εκείνες που συμβαίνουν αποτελεσματικά αντηχούν με ειδικές μη κατειλημμένες, ασθενώς αντιβιοτικές π* ηλεκτρονικές καταστάσεις. Δεδομένου ότι ο σχηματισμός ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας έχει μια σημαντικά μεγαλύτερη διατομή από το άμεσο διάλειμμα διπλής κλώνου, η ζημιά ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας θα μπορούσε, σε περιβαλλοντικές εκθέσεις και σε δόσεις ακτινοβολίας θεραπείας να γίνουν ανταγωνιστικές με διαλείμματα διπλής έλικας υψηλής ενέργειας.
