二是γ射線的穿透本領極強。γ射線是一種殺人武器，它比中子彈的威力大得多。中子彈是以中子流作為攻擊的手段，但是中子的產額較少，隻占核爆炸放出能量的很小一部分，所以殺傷範圍隻有500－700米，一般作為戰術武器來使用。
γ射線的殺傷範圍，據說為方圓100萬平方公裏，這相當於以阿爾卑斯山為中心的整個南歐。因此，它是一種極具威懾力的戰略武器。
γ射線彈除殺傷力大外，還有兩個突出的特點：一是γ射線彈無需炸藥引爆。一般的核彈都裝有高爆炸藥和雷管，所以貯存時易發生事故。而γ射線彈則沒有引爆炸藥，所以平時貯存安全得多。
二是γ射線彈沒有爆炸效應。進行這種核試驗不易被測量到，即使在敵方上空爆炸也不易被覺察。因此γ射線彈是很難防禦的，正如美國國防部長科恩在接受德國《世界報》的采訪時說，“這種武器是無聲的、具有瞬時效應”。
可見，一旦這個“悄無聲息”的殺手闖入戰場，將成為影響戰場格局的重要因素。
γ射線與物質的相互作用機製屬於全或無相互作用，不同於α、β射線的多次小相互作用，γ射線穿透物質後強度減小但能力幾乎不降低，α、β射線穿透物質後強度減小，能量也降低。
γ射線具有極強的穿透本領。人體受到γ射線照射時，γ射線可以進入到人體的內部，並與體內細胞發生電離作用，電離產生的離子能侵蝕複雜的有機分子，如蛋白質、核酸和酶，它們都是構成活細胞組織的主要成份，一旦它們遭到破壞，就會導致人體內的正常化學過程受到幹擾，嚴重的可以使細胞死亡。
γ光子與介質的原子相互作用時，整個光子被原子吸收，其所有能量傳遞給原子中的一個電子（多發生於內層電子）。該電子獲得能量後就離開原子而被發射出來，稱為光電子。光電子的能量等於入射γ光子的能量減去電子的結合能。
光電子與普通電子一樣，能繼續與介質產生激發、電離等作用。由於電子殼層出現空位，外層電子補空位並發射特征X射線。
1923年美國物理學家康普頓(A.H.Compton)發現X光與電子散射時波長會發生移動，稱為康普頓效應。γ光子與原子外層電子（可視為自由電子）發生彈性碰撞，γ光子隻將部分能量傳遞給原子中外層電子，使該電子脫離核的束縛從原子中射出。
光子本身改變運動方向。被發射出的電子稱康普頓電子，能繼續與介質發生相互相互作用。散射光子與入射光子的方向間夾角稱為散射角，一般記為θ。反衝電子反衝方向與入射光子的方向間夾角稱為反衝角，一般記為φ。
當散射角θ=0°，散射光子的能量為最大值，這時反衝電子的能量為0，光子能量沒有損失；當散射角θ=180°時，入射光子和電子對頭碰撞，沿相反方向散射回來，而反衝電子沿入射光子方向飛出，這種情況稱反散射，此時散射光子的能量最小。
能量大於1.02MeV的γ光子從原子核旁經過時，在原子核的庫侖場作用下，γ光子轉變成一個電子和一個正電子。光子的能量一部分轉變成正負電子的靜止能量(1.02MeV)，其餘就作為它們的動能。
被發射出的電子還能繼續與介質產生激發、電離等作用；正電子在損失能量之後，將於物質中的負電子相結合而變成γ射線，即湮沒(annihilation)，探測這種湮沒輻射是判明正電子產生的可靠實驗依據。
對低能光子（能量遠小於電子靜止能量）來說，內層電子受原子核束縛較緊不能視為自由電子。如果光子和這種束縛電子碰撞，相當於和整個原子相碰，碰撞中光子傳給原子的能量很小，幾乎保持自己的能量不變。
這樣散射光中就保留了原波長。稱為湯姆遜散射(Thomsonscattering)或瑞利散射(Rayleighscattering)或相幹散射(coherentscattering)。由於內層電子的數目隨散射物原子序數的增加而增加，外層電子所占比例降低，所以波長不變的散射光子強度隨之增強，而波長變長的康普頓散射光子強度隨之減弱。
瑞利相幹散射引起的散射光子限製在小角度範圍內。即其光子角分布在光子的前進方向有尖銳的峰，偏轉光子的能量損失可以忽略。隨著散射光子散射角φ增大，波長不變的瑞利散射光子相對強度逐漸減弱，而波長變長的康普頓散射光子相對強度逐漸增強，同時波長的改變量也逐漸增大。
也稱為光核吸收，大於一定能量的γ光子與物質原子的原子核作用，能發射出粒子，例如（γ，n）反應。但這種相互作用的大小與其它效應相比是小的，所以可以忽略不計。
光核吸收的閾能在5MeV或更高，這種過程類似於原子光電效應，但在這一過程中光子為原子核所吸收而不是由圍繞核轉動的殼層電子，光核吸收一般會引起中子的發射。光核吸收最顯著的特點是“巨共振”(giantresonance)。光核反應中的巨共振是一種偶極共振，它來自γ光子所引起的核的電偶極激發，稱為巨偶極共振(GiantDipoleResonance，GDR)。
對於輕核，吸收截麵的中心約在24MeV。隨著靶核質量數增加，中心能量減小，巨共振峰的位置也隨之減小，最重的穩定為12MeV，巨共振的寬度(相應於半最大高度截麵的能量差)隨靶核而變化，大約為3-9MeV。
即使是共振峰，光核截麵比前麵提到的光電截麵要小，它對總截麵的貢獻小於10%，然而在輻射屏蔽設計中，光核吸收很重要，因為所發射的中子比入射的光子在重核中具有更大的穿透性。在輻照技術中引起的放射性顯得更重要。
入射光子把原子核激發到激發態，然後退激時再放出γ光子。前三種相互作用影響最大，如圖1所示。圖1γ射線與物質的三種主要相互作對於窄束γ射線（即通過吸收片後的γ光子僅由未經相互作用或稱為未經碰撞的光子所組成），μ記作γ射線穿過吸收介質的總線性衰減係數，它包含了γ光子真正被介質吸收和被散射離開準直的兩種貢獻。
有的研究直接將μ表述為總吸收係數，μ相當於介質對γ射線的宏觀吸收截麵，μ的量綱為長度的倒數，顯然μ值反映了介質對於γ射線的吸收能力。對於低能γ射線和原子序數高的吸收物質，光電效應占優勢；對於中能γ射線和原子序數低的吸收物質，康普頓效應占優勢；對於高能γ射線和原子序數高的吸收物質，電子對效應占優勢。
光子能量在100keV至30MeV範圍內，後三種次要次要的相互作用方式對於γ射線的吸收所做的貢獻小於1%在天文學界，伽馬射線爆發被稱作“伽馬射線暴”。
究竟什麼是伽馬射線暴？它來自何方？它為何會產生如此巨大的能量？“伽馬射線暴是宇宙中一種伽馬射線突然增強的一種現象。”中國科學院國家天文台趙永恒研究員告訴記伽瑪暴！
伽馬射線是波長小於0.1納米的電磁波，是比X射線能量還高的一種輻射，伽瑪暴的能量非常高。但是大多數伽馬射線會被地球的大氣層阻擋，觀測必須在地球之外進行。
冷戰時期，美國發射了一係列的軍事衛星來監測全球的核爆炸試驗，在這些衛星上安裝有伽馬射線探測器，用於監視核爆炸所產生的大量的高能射線。偵察衛星在1967年發現了來自浩瀚宇宙空間的伽馬射線在短時間內突然增強的現象，人們稱之為“伽馬射線暴”。
由於軍事保密等因素，這個發現直到1973年才公布出來。這是一種讓天文學家感到困惑的現象：一些伽馬射線源會突然出現幾秒鍾，然後消失。這種爆發釋放能量的功率非常高。
一次伽馬射線暴的“亮度”相當於全天所有伽馬射線源“亮度”的總和。隨後，不斷有高能天文衛星對伽馬射線暴進行監視，差不多每天都能觀測到一兩次的伽馬射線暴。
伽馬射線暴所釋放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提並論。伽馬射線暴的持續時間很短，長的一般為幾十秒，短的隻有十分之幾秒。而且它的亮度變化也是複雜而且無規律的。
但伽馬射線暴所放出的能量卻十分巨大，在若幹秒鍾時間內所放射出的伽馬射線的能量相當於幾百個太陽在其一生(100億年)中所放出的總能量！
在1997年12月14日發生的伽馬射線暴，它距離地球遠達120億光年，所釋放的能量比超新星爆發還要大幾百倍，在50秒內所釋放出伽馬射線能量就相當於整個銀河係200年的總輻射能量。
這個伽馬射線暴在一兩秒內，其亮度與除它以外的整個宇宙一樣明亮。在它附近的幾百千米範圍內，再現了宇宙大爆炸後千分之一秒時的高溫高密情形。然而，1999年1月23日發生的伽馬射線暴比這次更加猛烈，它所放出的能量是1997年那次的十倍，這也是人類迄今為止已知的最強大的伽馬射線暴。