y光子从原子核近旁经过时，在原子核的库仑场作用下，y光子转化为一个正电子和一个负电子，这种过程称为电子对生成（pair production），如图1所示。电子对生成证明了能量可以转化为物质。电子对生成的过程发生在原子核附近，只有这样才能满足能量和动量守恒定律。产生电子对所需的最小能量为E=2mec2，此处，m是电子的静止质量。由于一个电子的静止质量等效于0．51MeV，要产生一个电子对，光子的能量必须大于1．02MeV(称为产生电子对的能量阈值)。
高于阈能的光子，电子对生成产生的几率随原子序数的增加而增加，也随光子能量增加而增加，能量在1.02—5MeV时，产生电子对生成的几率增加比较慢，超过5MeV时增加较快。高能光子与原子序数大的物质相互作用时，电子对生成效应是主要的。另外，该过程正比于吸收体的Z2，因而，对于高Z物质，电子对生成是主要的。
图1电子对生成示意图
互斥理论
20世纪60年代初，吉勒斯匹（R．J．Gilespie）和尼霍母（R．S．Nyholm）发展了判断分子或原子团空间构型的简单规则，称为价层电子对互斥理论，简称VSEPR理论（va-lence shell electron pair repulsion theory）。
价层电子对互斥理论基本要点：
（1）多原子共价型分子或原子团的几何构型取决于中心原子的价层电子对数。
中心原子的价层电子对数N等于中心原子形成的σ键数，NB与孤对电子对数NI之和：N=NB+NI。其中σ键数NB是与中心原子成键的原子数目，凡多重键只计σ键。孤对电子对数NI等于中心原子价电子数减去周围各成键原子的未成对电子数之和后的一半。
（2）价层电子对尽可能彼此远离以减小排斥力，满足排斥力最小原则。
电子对问的夹角越小，排斥力越大，不同夹角斥力的大小顺序为：30°>60°>90°>120°。
价层电子对的排斥力大小还与价层电子对的类型有关，斥力大小的一般规律如下：孤对电子—孤对电子>孤对电子—成键电子对>成键电子对一成键电子对。
电子对效应的作用结果是光子消失了，同时产生一个电子和一个正电子。要保证能量和动量能够同时守恒，必须有第三者参加。在电子对效应中，第三者可以是原子核，也可以是核外电子。入射光子的一部分能量2mec2（1.02 MeV）用于产生电子对（等于正负电子的静止质量），剩余的能量变为电子对的动能T+与T- 以及第三者的反冲能丁反，则有关系