Promieniowanie rentgenowskie
Zakres długości:
Promieniowanie rentgenowskie zawarte jest w przedziale
od około 10-12 do około 10-8 metra , tj. pomiędzy promieniowaniem gamma
i ultrafioletowym.
Promienie rentgenowskie dzielą się na twarde (bardzo
przenikliwe) oraz miękkie (mniej przenikliwe). Zakres
promieniowania rentgenowskiego pokrywa się częściowo z niskoenergetycznym (tzw.
miękkim) promieniowaniem gamma- rozróżnienie wynika z mechanizmu
wytwarzania promieniowania:
Własności promieniowania X:
-wszelkie substancja są dla
Promieni X w mniejszym lub większym stopniu
przejrzyste, na przykład w kolejności zmniejszającej się przejrzystości
są drewno, aluminium, szkło ołowiowe
-są niewidzialne, ale wywołują fluorescencję
-wywołują jonizację powietrza
-wiele substancji (np. platynocyjanek baru, związki wapnia, szkło
uranowe, sól kamienna) fosforyzuje przy naświetlaniu promieniami X.
-emulsje fotograficzne są czułe na promienie X, powoduje zaczernienie kliszy
-w próżni mają prędkość światła
-promienie X nie są odbijane i załamywane przez znane substancje, nie można ich skupić za pomocą soczewek.
-promienie X, rozchodzą się po liniach prostych, a ich tor nie
zakrzywia się w polu magnetycznym (jak tor promieni katodowych) ani w
polu elektrycznym
-promienie X, padając na ciało naelektryzowane (obojętnie dodatnio czy ujemnie), powodują, że ciało to traci ładunek elektryczny
-promienie X powstają, gdy promienie katodowe z lampy wyładowczej padają na ciało stałe.
Dwa ostatnie spostrzeżenia szybko zaowocowały nowymi rozwiązaniami
technologicznymi. W ciągu miesięcy J. J. Thomson wskazał, że zdolność
promieni X do rozładowywania ciał naładowanych elektrycznie może być
wykorzystywana do określania natężenia promieniowania. Następnie
stwierdzono, że płyta wykonana z ciężkiego pierwiastka emituje
promienie X znacznie efektywniej niż płyta wykonana z pierwiastka
lekkiego, np. platyna jest znacznie wydajniejsza niż aluminium. Herbert
Jackson zastąpił wkrótce lampę Crooksa swą konstrukcją, w której
promienie katodowe były ogniskowane przed uderzeniem w odpowiednią
metalową anodę.Jednak przy
współczesnym, nieustannym rozwoju techniki, skutki uboczne
wykorzystania promieniowania w medycynie są stale redukowane. Reakcja
organizmu na promieniowanie X zależy od:
-dawki pochłoniętej promieniowania
-wieku- komórki płodu, lub osoby młodej są bardziej promienioczułe niż osób dorosłych
-narządów i tkanek narażonych na promieniowanie-najbardziej
radiowrażliwe, podatne na uszkodzenia są jądra, jajniki, szpik, krew
obwodowa, nabłonek przewodu pokarmowego i układ chłonny, natomiast za
niewrażliwe (radiooporne) uznaje się kości i chrząstki (poza okresem
wzrostu). Do prześwietlania służy :
ekran fluoryzujący, ekran rentgenologiczny,
wzmacniacz elektronowy obrazu ekranowego, zazwyczaj uzupełniony przez
zestaw telewizyjny.
Ekran fluoryzujący jest to ekran o elementach fluoryzujących, które
(oprócz innych cech) pod wpływem promieniowania X dają obraz słabo
odbierany przez siatkówkę oka, natomiast silnie przez błony
fotograficzne przeznaczone do zdjęć małoobrazkowych.
Ekran rentgenowski-ekran luminescencyjny przetwarzający promienie
rentgenowskie w promieniowanie widzialne. Stosowany w aparatach
rentgenowskich.
Zastosowanie promieni rentgenowskich:
-pierwszą dziedziną, w której promieniowanie Röntgena znalazły praktyczne zastosowanie, była medycyna.
-lotniska są wyposażone w aparaturę rentgenowską służącą do
prześwietlania bagażu. Ruchoma taśma przesuwa bagaże przed źródłem
promieni X. Po prześwietleniu walizki promienie X są wychwytywane przez
detektory. Wykorzystując te promienie, komputer wyświetla na ekranie
obraz zawartości walizki, który obserwują pracownicy lotniska. Dzięki
temu zawczasu można przechwycić przemyt, np. broni lub zorientować się,
czy na pokład samolotu nie zostanie wniesiona bomba.
- promienie X znalazły również zastosowanie w defektoskopii.
Defektoskopia rentgenowska polega na nieniszczących badaniach metali,
które mają na celu wykrycie wewnętrznych wad materiału (pęknięć,
pęcherzy, zanieczyszczeń itp.). --budownictwie - promieniowanie stosuje
się przy spawaniu rurociągów a zwłaszcza przy budowie konstrukcji
stalowych gdzie istotna jest wytrzymałość. Prześwietlenie konstrukcji
pozwala zaobserwować, czy jest rura szczelna i jednorodna.
- naukowcy korzystają z nich, badając np. strukturę cząsteczkową takich
materiałów jak plastyk, inżynierowie prześwietlają kadłub samolotu w
poszukiwaniu pęknięć, które mogłyby spowodować wypadek.
-każdy odbiornik telewizyjny jest źródłem promieniowania X, o małej energii, która nie przedostaje się przez szybę odbiornika.
-promieniowanie X stosowane jest w różnych rodzajach reaktorów, np.
reaktorach doświadczalnych (za pomocą których przeprowadza się
doświadczenia naukowe), reaktorach przemysłowych (do produkcji energii
elektrycznej)
-w mikroskopach elektronowych, cyklotronach, akcelatorach, które są wykorzystywane w fizyce jądrowej.
- wykorzystuje się także w badaniach pierwiastkowego składu chemicznego
substancji (analiza rentgenospektralna) oraz do badania struktur
kryształów (krystalografia rentgenowska).
- umożliwiają również obserwowanie przyćmionych ciał, na przykład pulsarów.
-podczas I wojny światowej rentgenografia służyła do poszukiwania kul i odłamków w ciałach zranionych żołnierzy
- w 1896 roku promienie X były wykorzystywane we Francji do diagnozowania gruźlicy
- w przemyśle -badanie i konserwacja artykułów spożywczych(działanie bakteriobójcze)
Promieniowanie rentgenowskie największe zastosowanie znalazło w medycynie:
- promieni rentgenowskich używa się przede wszystkim w medycynie do
otrzymywania obrazu organów wewnętrznych oraz leczenia schorzeń. W
badaniach radiologicznych stosowane są również związki kontrastowe,
czyli substancje, które silnie
pochłaniają promienie X.
-dzięki tomografowi rentgenowskiemu uzyskuje się trójwymiarowy obraz
wnętrza ciała. Sterowany komputerem proces wykonywania kolejnych zdjęć
badanego narządu (w różnych płaszczyznach i pod różnym kątem) pozwala
uzyskać warstwowy obraz, przedstawiający bardzo dokładnie nawet
niewielkie zmiany chorobowe.
- promienie rentgena nie nadają się do obrazowania tkanek miękkich,
ponieważ przez nie przenikają. Jednak dzięki jądrowemu rezonansowi
magnetycznemu otrzymuje się obrazy tkanek miękkich. Obecnie promienie
Röntgena służą nie tylko do oglądania kości, ale też wykorzystywane są
do oglądania i leczenia serca, nerek, płuc, wątroby i innych narządów...
- ma również znaczenie w leczeniu nowotworów złośliwych oraz w niektórych schorzeniach skóry (rentgenoterapia)
- tomografia komputerowa umożliwia neurochirurgom precyzyjne planowanie zabiegów operacyjnych.
- dzięki promieniom rentgenowskim znacznie rozszerza się możliwość
rozpoznawania i różnicowania skutków urazów i wielu chorób- do
najczęściej wykonywanych badań należą zdjęcia rentgenowskie narządów
klatki piersiowej i układu kostnego.
- wprowadzenie promieni X na przykład do układu naczyniowego pozwala na uwidocznienie przebiegu i zarysu tętnic oraz żył.
- Spiralna tomografia komputerowa znalazła szczególne zastosowanie w
badaniach układu naczyniowego. Technika ta ma istotne znaczenie w
rozpoznawaniu miażdżycy i w ocenie stopnia zwężenia naczynia.
Najczęściej bada się tętnice szyjne, aortę piersiową i brzuszną,
tętnice płucne, trzewne i nerkowe, a także układ wrotny. Podejmuje się
też próby badania naczyń w kończynach dolnych.
- radiografia cyfrowa znajduje coraz szersze zastosowanie w rutynowych
badaniach radiologicznych, np. układu kostnego i narządów klatki
piersiowej. Radiografia cyfrowa ma wiele zalet, przede wszystkim
pacjent otrzymuje o 40-50% promieniowania jonizującego mniej.
Wielokierunkowe przetwarzanie obrazu otwiera nowe możliwości praktyczne
i poznawcze.
- wykorzystanie w rentgenoterapii tj. dział radiologii obejmujący
zastosowanie lecznicze rentgenowskiego promieniowania. Może dotyczyć
Więcej streszczeń na temat Promieniowanie rentgenowskie