Pierwszym atomem Struck (PAF lub angielski PKA podstawowy wzajemnymi Atom ) jest przemieszczany atom swoim miejscu w sieci przez krystalicznej napromieniania ; jest to, z definicji, pierwszy atom, który padaczka napotyka w celu. Po przemieszczeniu z miejsca początkowego PKA może indukować przemieszczenie innych atomów w sieci, jeśli ma wystarczającą energię, w przeciwnym razie zostaje unieruchomiona w miejscu śródmiąższowym .
Większość atomów przemieszczonych przez napromieniowanie elektronami lub innym promieniowaniem to PKA, ponieważ są one na ogół poniżej progowej energii przemieszczenia i nie mają wystarczającej energii, aby przemieścić więcej atomów. W innych przypadkach, takich jak napromieniowanie neutronami prędkimi, większość przemieszczeń wynika z zderzenia wysokoenergetycznych PKA z innymi atomami, dopóki nie osiągną pozycji spoczynkowej.
Atomy poruszają się tylko wtedy, gdy podczas bombardowania energia, którą otrzymują, przekracza próg energii E d . Podobnie, jeśli poruszający się atom ma energię większą niż 2 E d, kiedy zderza się z nieruchomym atomem, oba atomy będą miały energię większą niż E d po zderzeniu. Zatem tylko PKA o energii większej niż 2 E d może nadal przemieszczać więcej atomów i zwiększać całkowitą liczbę przemieszczonych atomów.
Często większość przemieszczonych atomów opuszcza swoje miejsca z energiami nie przekraczającymi dwóch lub trzech E d . Taki atom zderzy się z innym atomem po przebyciu mniej więcej średniej odległości międzyatomowej i straci średnio połowę swojej energii. Zakładając, że atom, który zwolnił do energii kinetycznej 1 eV zostanie uwięziony w miejscu międzywęzłowym, przemieszczone atomy zatrzymają się o kilka odległości międzyatomowych od ich pierwotnego, pustego położenia .
W zależności od energii PKA powstają różne defekty kryształów. W przypadku bombardowania elektronami lub promieniowaniem gamma PKA zwykle nie ma wystarczającej energii, aby wyprzeć inne atomy. Uszkodzenie składa się wtedy z losowego rozkładu defektów Frenkla , zwykle z czterema lub pięcioma odległościami międzyatomowymi między atomem śródmiąższowym a przerwą. PKA otrzymujące elektrony padające o energii większej niż E d mogą przemieścić kilka atomów, a niektóre z defektów Frenkla stają się wtedy grupami atomów międzywęzłowych (z odpowiednią przerwą), oddzielonych od siebie kilkoma odległościami międzyatomowymi. W przypadku bombardowania szybkimi atomami lub jonami powstają grupy wakatów i atomy międzywęzłowe szeroko oddzielone wzdłuż trajektorii atomu lub jonu. Im bardziej atom zwalnia, tym bardziej zwiększa się przekrój do wytworzenia PKA, co skutkuje koncentracją defektów na końcu trajektorii.
Szczyt termiczny to obszar, w którym poruszająca się cząstka ogrzewa materię wokół swojej ścieżki przez czas rzędu 10 -12 s. Na swojej drodze PKA może wywoływać efekty podobne do szybkiego nagrzewania i hartowania metalu, generując defekty Frenkla. Pik termiczny nie trwa wystarczająco długo, aby umożliwić wyżarzanie tych defektów.
Do bombardowania ciężkich pierwiastków przez prędkie neutrony zaproponowano inny model, zwany szczytem przemieszczenia. W przypadku PKA o wysokiej energii, dotknięty obszar jest podgrzewany do temperatur powyżej temperatury topnienia materiału i zamiast brać pod uwagę poszczególne kolizje, można zaobserwować, że dotknięta objętość jako całość „topi się” przez krótki czas. Terminy „stopiony” i „ciecz” są używane nieprecyzyjnie, ponieważ nie jest jasne, czy materiał poddany tak wysokim temperaturom i ciśnieniom jest cieczą, czy gęstym gazem. Po fuzji, stare śródmiąższowe atomy i wakaty stają się „wahaniami gęstości”, otaczająca sieć nie istnieje już w cieczy. W przypadku piku termicznego temperatura nie jest wystarczająco wysoka, aby utrzymać stan ciekły wystarczająco długo, aby fluktuacje gęstości uległy rozluźnieniu i wystąpiły wymiany międzyatomowe. Efekt gwałtownej relaksacji skutkuje powstaniem par atomów szczelina-śródmiąższowa, które utrzymują się podczas fuzji i ponownego zestalenia. Z drugiej strony pod koniec ścieżki PKA straty energii są wystarczająco duże, aby ogrzać materiał znacznie powyżej jego temperatury topnienia. Gdy materiał topi się, fluktuacje gęstości pozwalają rozluźnić lokalne naprężenia, powodując losowy ruch atomów i wymianę atomową. Powoduje to uwolnienie energii, która została zmagazynowana w tych naprężeniach, jeszcze bardziej podnosi temperaturę i utrzymuje stan ciekły krótko po ustąpieniu wahań gęstości. W tym czasie turbulentne ruchy trwają, tak że po ponownym zestaleniu większość atomów zajmie nowe miejsca kryształów. Takie regiony nazywane są pikami przemieszczenia, które w przeciwieństwie do pików termicznych nie zachowują defektów Frenkla.
Zgodnie z tymi teoriami, wzdłuż ścieżki PKA powinny istnieć dwa różne regiony, z których każdy zachowuje inny rodzaj defektu. Na początku trajektorii powinien wystąpić pik termiczny, ten wysokoenergetyczny region zachowujący przerwę - międzywęzłowe pary atomów. Na końcu ścieżki powinno występować przemieszczenie szczytowe, obszar o niskiej energii, w którym atomy zostały przeniesione w nowe miejsca, ale bez przerwy - międzywęzłowa para atomów.
Ponieważ struktura kaskadowych defektów jest silnie zależna od energii PKA, jego widmo energetyczne powinno być wykorzystane jako podstawa do oceny zmian mikrostrukturalnych. W cienkich płatkach złota, przy niskiej dawce bombardowania, interakcje kaskadowe są nieistotne; zarówno widoczne klastry wakatów, jak i puste, ale niewidoczne regiony są tworzone przez kaskadowe serie kolizji. Stwierdzono, że interakcja kaskadowa przy wyższych dawkach powoduje powstawanie nowych klastrów w pobliżu istniejących, przekształcając regiony bogate w niewidoczne wakaty w widoczne klastry wakatów. Procesy te zależą od energii PKA i na podstawie trzech widm PKA uzyskanych z neutronów rozszczepienia, jonów 21 MeV i neutronów fuzyjnych minimalną energię PKA do wytworzenia nowych widocznych klastrów oszacowano na 165 keV.