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I raggi X vengono prodotti mentre si propagano. Radiazione a raggi X. Diffrazione di raggi X e analisi di fluorescenza a raggi X

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Le radiazioni a raggi X svolgono un ruolo enorme nella medicina moderna; la storia della scoperta dei raggi X risale al 19° secolo.

radiazioni a raggi Xè un'onda elettromagnetica che si forma con la partecipazione di elettroni. Con una forte accelerazione delle particelle cariche, vengono creati raggi X artificiali. Passa attraverso attrezzature speciali:

acceleratori di particelle

Storia della scoperta

Questi raggi furono inventati nel 1895 dallo scienziato tedesco Roentgen: mentre lavorava con un tubo a raggi catodici, scoprì l'effetto di fluorescenza del cianuro di platino e bario. Poi c'era una descrizione di tali raggi e della loro straordinaria capacità di penetrare nei tessuti del corpo. I raggi iniziarono a essere chiamati raggi X (raggi X). Più tardi in Russia iniziarono a essere chiamati raggi X.

I raggi X sono in grado di penetrare anche attraverso le pareti. Quindi Roentgen si rese conto di quello che aveva fatto più grande scoperta in medicina. Fu da quel momento che iniziarono a formarsi sezioni separate della scienza, come la radiologia e la radiologia.

I raggi sono in grado di penetrare nei tessuti molli, ma sono ritardati, la loro lunghezza è determinata dall'ostacolo di una superficie dura. tessuti molli dentro corpo umanoè la pelle, e quelle dure sono le ossa. Nel 1901, lo scienziato fu premiato premio Nobel.

Tuttavia, anche prima della scoperta di Wilhelm Conrad Roentgen, anche altri scienziati erano interessati a un argomento simile. Nel 1853, il fisico francese Antoine-Philiber Mason studiò una scarica ad alta tensione tra gli elettrodi in un tubo di vetro. Il gas in esso contenuto a bassa pressione iniziò ad emettere un bagliore rossastro. Il pompaggio del gas in eccesso dal tubo portava al decadimento del bagliore in una complessa sequenza di singoli strati luminosi, la cui tonalità dipendeva dalla quantità di gas.

Nel 1878, William Crookes (fisico inglese) suggerì che la fluorescenza si verifica a causa dell'impatto dei raggi sulla superficie di vetro del tubo. Ma tutti questi studi non sono stati pubblicati da nessuna parte, quindi Roentgen non era a conoscenza di tali scoperte. Dopo la pubblicazione delle sue scoperte nel 1895 in giornale scientifico, dove lo scienziato ha scritto che tutti i corpi sono trasparenti a questi raggi, sebbene in misura molto diversa, altri scienziati si sono interessati a esperimenti simili. Confermarono l'invenzione di Roentgen e iniziarono l'ulteriore sviluppo e miglioramento dei raggi X.

Lo stesso Wilhelm Roentgen pubblicò altri due articoli scientifici sull'argomento dei raggi X nel 1896 e nel 1897, dopodiché intraprese altre attività. Così, diversi scienziati hanno inventato, ma è stato Roentgen a pubblicare articoli scientifici su questo argomento.

Principi di imaging

Le caratteristiche di questa radiazione sono determinate dalla natura stessa del loro aspetto. La radiazione si verifica a causa di un'onda elettromagnetica. Le sue proprietà principali includono:

Riflessione. Se l'onda colpisce la superficie perpendicolarmente, non verrà riflessa. In alcune situazioni, un diamante ha la proprietà di riflessione.
La capacità di penetrare nei tessuti. Inoltre, i raggi possono passare attraverso superfici opache di materiali come legno, carta e simili.
assorbenza. L'assorbimento dipende dalla densità del materiale: più è denso, più i raggi X lo assorbono.
Alcune sostanze sono fluorescenti, cioè brillano. Non appena la radiazione si interrompe, anche il bagliore scompare. Se continua dopo la cessazione dell'azione dei raggi, questo effetto è chiamato fosforescenza.
I raggi X possono illuminare la pellicola fotografica, proprio come la luce visibile.
Se il raggio passa attraverso l'aria, si verifica la ionizzazione nell'atmosfera. Questo stato è chiamato elettricamente conduttivo ed è determinato utilizzando un dosimetro, che imposta la velocità di dosaggio delle radiazioni.

Radiazioni: danno e beneficio

Quando fu fatta la scoperta, il fisico Roentgen non poteva nemmeno immaginare quanto fosse pericolosa la sua invenzione. Ai vecchi tempi, tutti i dispositivi che producevano radiazioni erano tutt'altro che perfetti e, di conseguenza, si ottenevano grandi dosi di raggi emessi. La gente non capiva i pericoli di tali radiazioni. Anche se alcuni scienziati hanno presentato versioni sui pericoli dei raggi X.

I raggi X, penetrando nei tessuti, hanno un effetto biologico su di essi. L'unità di misura della dose di radiazioni è roentgen all'ora. L'influenza principale è sugli atomi ionizzanti che si trovano all'interno dei tessuti. Questi raggi agiscono direttamente sulla struttura del DNA di una cellula vivente. Le conseguenze delle radiazioni incontrollate includono:

mutazione cellulare;
la comparsa di tumori;
ustioni da radiazioni;
malattia da radiazioni.

Controindicazioni agli esami radiografici:

I pazienti sono in condizioni critiche.
Periodo di gravidanza a causa di effetti negativi sul feto.
Pazienti con sanguinamento o pneumotorace aperto.

Come funzionano i raggi X e dove vengono utilizzati

In medicina. La diagnostica a raggi X viene utilizzata per traslucere i tessuti viventi al fine di identificare determinati disturbi all'interno del corpo. La terapia a raggi X viene eseguita per eliminare le formazioni tumorali.
Nella scienza. Vengono rivelate la struttura delle sostanze e la natura dei raggi X. Questi problemi sono trattati da scienze come la chimica, la biochimica, la cristallografia.
Nell'industria. Per rilevare le violazioni nei prodotti in metallo.
Per la sicurezza della popolazione. I raggi X sono installati negli aeroporti e altro nei luoghi pubblici allo scopo di controllare i bagagli.

Uso medico delle radiazioni a raggi X. I raggi X sono ampiamente utilizzati in medicina e odontoiatria per i seguenti scopi:

Per la diagnosi di malattie.
Per il monitoraggio dei processi metabolici.
Per la cura di molte malattie.

L'uso dei raggi X per scopi medici

Oltre a rilevare le fratture ossee, i raggi X sono ampiamente utilizzati per scopi medici. L'applicazione specializzata dei raggi X è di raggiungere i seguenti obiettivi:

Per distruggere le cellule tumorali.
Per ridurre le dimensioni del tumore.
Per ridurre il dolore.

Ad esempio, lo iodio radioattivo, utilizzato nelle malattie endocrinologiche, è attivamente utilizzato nel cancro della tiroide, aiutando così molte persone a liberarsi di questa terribile malattia. Attualmente, per diagnosticare malattie complesse, i raggi X sono collegati ai computer, di conseguenza compaiono gli ultimi metodi di ricerca, come la tomografia assiale computerizzata.

Tale scansione fornisce ai medici immagini a colori che mostrano gli organi interni di una persona. Per rilevare il lavoro degli organi interni è sufficiente una piccola dose di radiazioni. I raggi X sono ampiamente utilizzati anche in fisioterapia.

Proprietà di base dei raggi X

capacità penetrante. Tutti i corpi sono trasparenti ai raggi X e il grado di trasparenza dipende dallo spessore del corpo. È grazie a questa proprietà che il raggio ha iniziato ad essere utilizzato in medicina per rilevare il funzionamento degli organi, la presenza di fratture e corpi estranei nel corpo.
Sono in grado di causare il bagliore di alcuni oggetti. Ad esempio, se al cartone vengono applicati bario e platino, dopo aver attraversato la scansione del raggio, si illuminerà di giallo verdastro. Se metti la mano tra il tubo a raggi X e lo schermo, la luce penetrerà più nell'osso che nel tessuto, quindi il tessuto osseo verrà evidenziato in modo più luminoso sullo schermo e il tessuto muscolare sarà meno luminoso .
Azione su pellicola. I raggi X possono, come la luce, scurire la pellicola, il che consente di fotografare il lato in ombra che si ottiene quando gli oggetti vengono esaminati dai raggi X.
I raggi X possono ionizzare i gas. Ciò consente non solo di trovare i raggi, ma anche di rivelarne l'intensità misurando la corrente di ionizzazione nel gas.
Hanno un effetto biochimico sul corpo degli esseri viventi. Grazie a questa proprietà, i raggi X hanno trovato ampia applicazione in medicina: possono curare sia malattie della pelle che malattie degli organi interni. In questo caso vengono selezionati il dosaggio di radiazione desiderato e la durata dei raggi. L'uso prolungato ed eccessivo di tale trattamento è molto dannoso e dannoso per l'organismo.

La conseguenza dell'uso dei raggi X fu il salvataggio di molte vite umane. I raggi X aiutano non solo a diagnosticare la malattia in modo tempestivo, i metodi di trattamento che utilizzano la radioterapia alleviano i pazienti di varie patologie, dall'iperfunzione della ghiandola tiroidea ai tumori maligni dei tessuti ossei.

AGENZIA FEDERALE PER L'EDUCAZIONE DELLA FEDERAZIONE RUSSA

ISTITUTO EDUCATIVO STATALE

ISTRUZIONE PROFESSIONALE SUPERIORE

ISTITUTO STATALE DELL'ACCIAIO E DELLE LEGHE DI MOSCA

(UNIVERSITÀ DELLA TECNOLOGIA)

FILIALE NOVOTROITSKY

Dipartimento di OEND

CORSO DI LAVORO

Disciplina: Fisica

Argomento: RAGGI X

Studente: Nedorezova N.A.

Gruppo: EiU-2004-25, n. З.К.: 04Н036

Controllato da: Ozhegova S.M.

introduzione

Capitolo 1

1.1 Biografia di Roentgen Wilhelm Conrad

1.2 Scoperta dei raggi X

capitolo 2

2.1 Sorgenti di raggi X

2.2 Proprietà dei raggi X

2.3 Registrazione dei raggi X

2.4 Uso dei raggi X

capitolo 3

3.1 Analisi delle imperfezioni della struttura cristallina

3.2 Analisi dello spettro

Conclusione

Elenco delle fonti utilizzate

Applicazioni

introduzione

Una persona rara non è passata in una stanza a raggi X. Le immagini scattate ai raggi X sono familiari a tutti. Nel 1995, questa scoperta aveva 100 anni. È difficile immaginare quale grande interesse abbia suscitato un secolo fa. Nelle mani di un uomo si rivelò essere un apparato con il quale era possibile vedere l'invisibile.

Questa radiazione invisibile in grado di penetrare, seppur in misura diversa, in tutte le sostanze, che è radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda di circa 10-8 cm, è stata chiamata radiazione a raggi X, in onore di Wilhelm Roentgen che la scoprì.

Come la luce visibile, i raggi X causano l'annerimento della pellicola fotografica. Questa proprietà è di grande importanza per la medicina, l'industria e ricerca scientifica. Passando attraverso l'oggetto in studio e poi cadendo sulla pellicola, la radiazione di raggi X dipinge su di esso la sua struttura interna. Poiché il potere di penetrazione della radiazione di raggi X è diverso per i diversi materiali, le parti dell'oggetto che sono meno trasparenti ad esso danno aree più luminose nella fotografia rispetto a quelle attraverso le quali la radiazione penetra bene. Pertanto, i tessuti ossei sono meno trasparenti ai raggi X rispetto ai tessuti che compongono la pelle e gli organi interni. Pertanto, sulla radiografia, le ossa saranno indicate come aree più chiare e il sito della frattura, che è meno trasparente per le radiazioni, può essere rilevato abbastanza facilmente. L'imaging a raggi X viene utilizzato anche in odontoiatria per rilevare carie e ascessi nelle radici dei denti, nonché nell'industria per rilevare crepe in pezzi fusi, plastica e gomma, in chimica per analizzare i composti e in fisica per studiare la struttura dei cristalli .

La scoperta di Roentgen è stata seguita da esperimenti di altri ricercatori che hanno scoperto molte nuove proprietà e possibilità per l'utilizzo di questa radiazione. Un contributo importante fu dato da M. Laue, W. Friedrich e P. Knipping, che nel 1912 dimostrò la diffrazione dei raggi X mentre attraversano un cristallo; W. Coolidge, che nel 1913 inventò un tubo a raggi X ad alto vuoto con catodo riscaldato; G. Moseley, che stabilì nel 1913 la relazione tra la lunghezza d'onda della radiazione e il numero atomico di un elemento; G. e L. Braggy, che ricevettero il Premio Nobel nel 1915 per aver sviluppato i fondamenti dei raggi X analisi strutturale.

Questo tesinaè studiare il fenomeno della radiazione a raggi X, la storia della scoperta, le proprietà e identificare l'ambito della sua applicazione.

Capitolo 1

1.1 Biografia di Roentgen Wilhelm Conrad

Wilhelm Conrad Roentgen nacque il 17 marzo 1845 nella regione di confine della Germania con l'Olanda, nella città di Lenepe. Ha ricevuto la sua formazione tecnica a Zurigo presso la stessa Scuola Tecnica Superiore (Politecnico) dove in seguito ha studiato Einstein. La passione per la fisica lo costrinse, dopo aver lasciato la scuola nel 1866, a continuare l'educazione fisica.

Nel 1868 difese la tesi per il titolo di Dottore in Filosofia, lavorò come assistente presso il Dipartimento di Fisica, prima a Zurigo, poi a Giessen, e poi a Strasburgo (1874-1879) con Kundt. Qui Roentgen ha frequentato una buona scuola sperimentale ed è diventato uno sperimentatore di prim'ordine. Roentgen ha svolto parte dell'importante ricerca con il suo allievo, uno dei fondatori della fisica sovietica, A.F. Ioffe.

La ricerca scientifica riguarda l'elettromagnetismo, la fisica dei cristalli, l'ottica, la fisica molecolare.

Nel 1895 scoprì le radiazioni con una lunghezza d'onda inferiore alla lunghezza d'onda dei raggi ultravioletti (raggi X), in seguito chiamati raggi X, e ne studiò le proprietà: la capacità di riflettere, assorbire, ionizzare l'aria, ecc. Ha proposto il corretto design del tubo per ottenere i raggi X - un anticatodo di platino inclinato e un catodo concavo: è stato il primo a scattare fotografie utilizzando i raggi X. Scoprì nel 1885 il campo magnetico di un dielettrico che si muove in un campo elettrico (la cosiddetta "corrente di roentgen") La sua esperienza mostrò chiaramente che il campo magnetico è creato da cariche in movimento, ed è stato importante per la creazione di X. Lorentz teoria elettronica.Un numero significativo di opere di Roentgen è dedicato allo studio delle proprietà di liquidi, gas, cristalli, fenomeni elettromagnetici, ha scoperto la relazione tra fenomeni elettrici e ottici nei cristalli.Per la scoperta dei raggi che portano il suo nome, Roentgen nel 1901 è stato il primo tra i fisici a ricevere il premio Nobel.

Dal 1900 al Gli ultimi giorni vita (morì il 10 febbraio 1923), lavorò all'Università di Monaco.

1.2 Scoperta dei raggi X

Fine del XIX secolo è stato caratterizzato da un crescente interesse per i fenomeni del passaggio dell'elettricità attraverso i gas. Anche Faraday studiò seriamente questi fenomeni, descrisse varie forme di scarica, scoprì uno spazio oscuro in una colonna luminosa di gas rarefatto. Lo spazio oscuro di Faraday separa il bagliore bluastro del catodo dal bagliore rosato dell'anodo.

Un ulteriore aumento della rarefazione del gas cambia significativamente la natura del bagliore. Il matematico Plücker (1801-1868) scoprì nel 1859, a una rarefazione sufficientemente forte, un raggio di raggi debolmente bluastri che emanava dal catodo, raggiungendo l'anodo e facendo brillare il vetro del tubo. Lo studente di Plücker Gittorf (1824-1914) nel 1869 continuò la ricerca del suo insegnante e mostrò che un'ombra distinta appare sulla superficie fluorescente del tubo se un corpo solido è posto tra il catodo e questa superficie.

Goldstein (1850-1931), studiando le proprietà dei raggi, li chiamò raggi catodici (1876). Tre anni dopo, William Crookes (1832-1919) dimostrò la natura materiale dei raggi catodici e li chiamò "materia radiante" - una sostanza in un quarto stato speciale. Le sue prove furono convincenti e chiare. Gli esperimenti con il "tubo di Crookes" furono successivi dimostrato in tutte le aule fisiche. La deflessione del raggio catodico da parte di un campo magnetico in un tubo di Crookes è diventata una classica dimostrazione scolastica.

Tuttavia, gli esperimenti sulla deflessione elettrica dei raggi catodici non sono stati così convincenti. Hertz non ha rilevato una tale deviazione ed è giunto alla conclusione che il raggio catodico è un processo oscillatorio nell'etere. Lo studente di Hertz F. Lenard, sperimentando i raggi catodici, dimostrò nel 1893 che passano attraverso una finestra coperta da un foglio di alluminio e provocano un bagliore nello spazio dietro la finestra. Hertz dedicò il suo ultimo articolo, pubblicato nel 1892, al fenomeno del passaggio dei raggi catodici attraverso corpi metallici sottili, e cominciava con le parole:

"I raggi catodici differiscono dalla luce in modo significativo in termini di capacità di penetrare i solidi." Descrivendo i risultati degli esperimenti sul passaggio dei raggi catodici attraverso foglie d'oro, argento, platino, alluminio, ecc., Hertz osserva di non osservare eventuali differenze particolari nei fenomeni I raggi non passano attraverso le foglie in linea retta, ma sono dispersi per diffrazione. La natura dei raggi catodici non era ancora chiara.

Fu con tali tubi di Crookes, Lenard e altri che il professore di Würzburg Wilhelm Conrad Roentgen sperimentò alla fine del 1895. Una volta, dopo la fine dell'esperimento, chiuse il tubo con un coperchio di cartone nero, spense la luce, ma non ha spento l'induttore che alimentava il tubo, ha notato il bagliore dello schermo dal cianogeno di bario situato vicino al tubo. Colpito da questa circostanza, Roentgen iniziò a sperimentare con lo schermo. Nel suo primo rapporto "Su un nuovo tipo di raggi", datato 28 dicembre 1895, scrisse di questi primi esperimenti: "Un pezzo di carta rivestito di platino-cianuro di bario, quando si avvicina a un tubo, chiuso con una copertura di sottile nero cartone che si adatta abbastanza bene ad esso, ad ogni scarica lampeggia di una luce intensa: inizia a diventare fluorescente. La fluorescenza è visibile con un sufficiente oscuramento e non dipende dal fatto che portiamo la carta con il lato rivestito con sinergismo di bario o non rivestito con sinergismo di bario. La fluorescenza si nota anche a due metri di distanza dal tubo”.

Un attento esame ha mostrato a Roentgen "che il cartone nero, trasparente né ai raggi visibili e ultravioletti del sole, né ai raggi di un arco elettrico, è penetrato da una sorta di agente che provoca fluorescenza". Roentgen ha studiato il potere penetrante di questo " agente”, che chiamò per brevità "raggi X", per varie sostanze. Trovò che i raggi attraversano liberamente carta, legno, ebanite, sottili strati di metallo, ma sono fortemente ritardati dal piombo.

Quindi descrive l'esperienza sensazionale:

"Se tieni la mano tra il tubo di scarica e lo schermo, puoi vedere le ombre scure delle ossa nei deboli contorni dell'ombra della mano stessa." Questo è stato il primo esame radiografico del corpo umano. Roentgen ha ricevuto anche le prime radiografie attaccandole alla sua mano.

Questi scatti hanno fatto una grande impressione; la scoperta non era ancora stata completata e la diagnostica a raggi X aveva già iniziato il suo viaggio. "Il mio laboratorio era invaso da medici che portavano pazienti che sospettavano di avere degli aghi nelle loro mani parti differenti corpo”, scrisse il fisico inglese Schuster.

Già dopo i primi esperimenti, Roentgen stabilì fermamente che i raggi X differiscono da quelli catodici, non portano una carica e non sono deviati da un campo magnetico, ma sono eccitati dai raggi catodici. "I raggi X non sono identici al catodo. raggi, ma ne vengono eccitati nelle pareti di vetro del tubo di scarica”, scriveva Roentgen.

Ha anche stabilito che sono eccitati non solo nel vetro, ma anche nei metalli.

Citando l'ipotesi di Hertz-Lenard che i raggi catodici "sono un fenomeno che si verifica nell'etere", Roentgen sottolinea che "possiamo dire qualcosa di simile sui nostri raggi". Tuttavia, non è riuscito a rilevare le proprietà ondulatorie dei raggi, che "si comportano in modo diverso dai raggi ultravioletti, visibili e infrarossi finora conosciuti". Nelle loro azioni chimiche e luminescenti, secondo Roentgen, sono simili ai raggi ultravioletti. Nel primo messaggio , ha espresso il presupposto lasciato in seguito che possono essere onde longitudinali nell'etere.

La scoperta di Roentgen ha suscitato grande interesse nel mondo scientifico. I suoi esperimenti sono stati ripetuti in quasi tutti i laboratori del mondo. A Mosca furono ripetuti da P.N. Lebedev. A San Pietroburgo, l'inventore della radio A.S. Popov ha sperimentato i raggi X, li ha dimostrati in conferenze pubbliche, ricevendo vari raggi X. A Cambridge D.D. Thomson applicò immediatamente l'effetto ionizzante dei raggi X per studiare il passaggio dell'elettricità attraverso i gas. La sua ricerca ha portato alla scoperta dell'elettrone.

capitolo 2

Radiazione a raggi X - radiazione ionizzante elettromagnetica, che occupa la regione spettrale tra la radiazione gamma e ultravioletta entro lunghezze d'onda da 10 -4 a 10 3 (da 10 -12 a 10 -5 cm).R. l. con lunghezza d'onda λ< 2 условно называются жёсткими, с λ >2 - morbido.

2.1 Sorgenti di raggi X

La fonte più comune di raggi X è il tubo a raggi X. - dispositivo elettrovuoto fungendo da sorgente di raggi X. Tale radiazione si verifica quando gli elettroni emessi dal catodo decelerano e colpiscono l'anodo (anticatodo); in questo caso, l'energia degli elettroni accelerata da un forte campo elettrico nello spazio tra anodo e catodo viene parzialmente convertita in energia dei raggi X. La radiazione del tubo a raggi X è una sovrapposizione di raggi X bremsstrahlung sulla radiazione caratteristica del materiale dell'anodo. I tubi a raggi X si distinguono: secondo il metodo per ottenere un flusso di elettroni - con un catodo termoionico (riscaldato), un catodo a emissione di campo (appuntito), un catodo bombardato con ioni positivi e con una sorgente di elettroni radioattivi (β); secondo il metodo di aspirazione: sigillato, pieghevole; secondo il tempo di radiazione - azione continua, pulsata; in base al tipo di raffreddamento anodico - con raffreddamento ad acqua, olio, aria, irraggiamento; in base alle dimensioni della messa a fuoco (area di radiazione sull'anodo) - messa a fuoco macro, messa a fuoco nitida e micromessa a fuoco; secondo la sua forma: anello, rotondo, rigato; secondo il metodo di focalizzazione degli elettroni sull'anodo - con focalizzazione elettrostatica, magnetica, elettromagnetica.

I tubi a raggi X sono utilizzati nell'analisi strutturale a raggi X (Appendice 1), Analisi spettrale a raggi X, rilevamento difetti (Appendice 1), Diagnostica a raggi X (Appendice 1), radioterapia , Microscopia a raggi X e microradiografia. I tubi a raggi X sigillati con un catodo termoionico, un anodo raffreddato ad acqua e un sistema elettrostatico di focalizzazione degli elettroni sono più ampiamente utilizzati in tutte le aree (Appendice 2). Il catodo termoionico dei tubi a raggi X è solitamente un filamento a spirale o diritto di filo di tungsteno riscaldato da una corrente elettrica. La sezione di lavoro dell'anodo - una superficie metallica a specchio - si trova perpendicolare o ad angolo rispetto al flusso di elettroni. Per ottenere uno spettro continuo di radiazione di raggi X ad alta energia e intensità, vengono utilizzati anodi di Au, W; Nell'analisi strutturale vengono utilizzati tubi a raggi X con anodi Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag.

Le principali caratteristiche dei tubi a raggi X sono la tensione di accelerazione massima consentita (1-500 kV), la corrente elettronica (0,01 mA - 1A), la potenza specifica dissipata dall'anodo (10-10 4 W / mm 2), il consumo di energia totale (0,002 W - 60 kW) e dimensioni della messa a fuoco (1 µm - 10 mm). L'efficienza del tubo a raggi X è dello 0,1-3%.

Alcuni isotopi radioattivi possono anche fungere da sorgenti di raggi X. : alcuni di essi emettono direttamente raggi X, la radiazione nucleare di altri (elettroni o particelle λ) bombardano un bersaglio metallico, che emette raggi X. L'intensità dei raggi X delle sorgenti isotopiche è di diversi ordini di grandezza inferiore all'intensità della radiazione di un tubo a raggi X, ma le dimensioni, il peso e il costo delle sorgenti isotopiche sono incomparabilmente inferiori a quelli con un tubo a raggi X.

I sincrotroni e gli anelli di accumulo di elettroni con energie di diversi GeV possono fungere da sorgenti di raggi X morbidi con λ dell'ordine di decine e centinaia. In intensità, la radiazione a raggi X dei sincrotroni supera la radiazione di un tubo a raggi X nella regione specificata dello spettro di 2-3 ordini di grandezza.

Fonti naturali di raggi X: il Sole e altri oggetti spaziali.

2.2 Proprietà dei raggi X

A seconda del meccanismo di origine dei raggi X, i loro spettri possono essere continui (bremsstrahlung) o lineari (caratteristico). Uno spettro di raggi X continuo viene emesso da particelle a carica rapida come risultato della loro decelerazione quando interagiscono con gli atomi bersaglio; questo spettro raggiunge un'intensità significativa solo quando il bersaglio viene bombardato da elettroni. L'intensità dei raggi X di bremsstrahlung è distribuita su tutte le frequenze fino al limite dell'alta frequenza 0 , a cui l'energia del fotone h 0 (h è la costante di Planck ) è uguale all'energia eV degli elettroni bombardanti (e è la carica dell'elettrone, V è la differenza di potenziale del campo accelerato da essi attraversato). Questa frequenza corrisponde al bordo della lunghezza d'onda corta dello spettro 0 = hc/eV (c è la velocità della luce).

La radiazione di linea si verifica dopo la ionizzazione di un atomo con l'espulsione di un elettrone da uno dei suoi gusci interni. Tale ionizzazione può essere il risultato della collisione di un atomo con una particella veloce, come un elettrone (raggi X primari), o dell'assorbimento di un fotone da parte di un atomo (raggi X fluorescenti). L'atomo ionizzato si trova nello stato quantico iniziale ad uno dei livelli di alta energia e dopo 10 -16 -10 -15 secondi passa allo stato finale con un'energia inferiore. In questo caso, un atomo può emettere un eccesso di energia sotto forma di fotone di una certa frequenza. Le frequenze delle linee dello spettro di tale radiazione sono caratteristiche degli atomi di ciascun elemento, quindi lo spettro dei raggi X della linea è chiamato caratteristico. La dipendenza della frequenza di linea di questo spettro dal numero atomico Z è determinata dalla legge di Moseley.

La legge di Moseley, la legge relativa alla frequenza delle righe spettrali della radiazione caratteristica di raggi X elemento chimico con il suo numero di serie. G. Moseley installato sperimentalmente nel 1913. Secondo la legge di Moseley, la radice quadrata della frequenza  della linea spettrale della radiazione caratteristica di un elemento è una funzione lineare del suo numero seriale Z:

dove R è la costante di Rydberg , S n - costante di screening, n - numero quantico principale. Sul diagramma di Moseley (Appendice 3), la dipendenza da Z è una serie di rette (serie K-, L-, M-, ecc. corrispondenti ai valori n = 1, 2, 3,.).

La legge di Moseley era una prova inconfutabile del corretto posizionamento degli elementi sistema periodico elementi DI. Mendeleev e ha contribuito alla delucidazione del significato fisico di Z.

In conformità con la legge di Moseley, gli spettri caratteristici dei raggi X non mostrano i modelli periodici inerenti agli spettri ottici. Ciò indica che i gusci elettronici interni degli atomi di tutti gli elementi che appaiono nei caratteristici spettri dei raggi X hanno una struttura simile.

Esperimenti successivi hanno rivelato alcune deviazioni da una dipendenza lineare per i gruppi di transizione di elementi associati a un cambiamento nell'ordine di riempimento dei gusci di elettroni esterni, nonché per atomi pesanti, risultanti da effetti relativistici (spiegati condizionatamente dal fatto che le velocità di quelli interni sono paragonabili alla velocità della luce).

A seconda di una serie di fattori - sul numero di nucleoni nel nucleo (spostamento isotonico), lo stato dei gusci di elettroni esterni (spostamento chimico), ecc. - la posizione delle righe spettrali sul diagramma di Moseley può cambiare leggermente. Lo studio di questi spostamenti permette di ottenere informazioni dettagliate sull'atomo.

I raggi X di Bremsstrahlung emessi da bersagli molto sottili sono completamente polarizzati vicino a 0; al diminuire di 0, il grado di polarizzazione diminuisce. La radiazione caratteristica, di regola, non è polarizzata.

Quando i raggi X interagiscono con la materia, può verificarsi l'effetto fotoelettrico. , accompagnando il suo assorbimento di raggi X e la loro dispersione, l'effetto fotoelettrico si osserva quando un atomo, assorbendo un fotone di raggi X, espelle uno dei suoi elettroni interni, dopo di che può effettuare una transizione radiativa, emettendo un fotone di caratteristica radiazione o espellere un secondo elettrone durante una transizione non radiativa (elettrone Auger). Sotto l'azione dei raggi X su cristalli non metallici (ad esempio su salgemma), ioni con un ulteriore Carica positiva, e vicino a loro ci sono elettroni in eccesso. Tali disturbi nella struttura dei cristalli, chiamati eccitoni a raggi X , sono centri di colore e scompaiono solo con un aumento significativo della temperatura.

Quando i raggi X attraversano uno strato di sostanza con spessore x, la loro intensità iniziale I 0 diminuisce al valore I = I 0 e - μ x dove μ è il coefficiente di attenuazione. L'attenuazione di I si verifica a causa di due processi: l'assorbimento dei fotoni dei raggi X da parte della materia e un cambiamento nella loro direzione durante lo scattering. Nella regione a lunghezza d'onda lunga dello spettro, l'assorbimento dei raggi X predomina, nella regione a lunghezza d'onda corta, la loro dispersione. Il grado di assorbimento aumenta rapidamente all'aumentare di Z e λ. Ad esempio, i raggi X duri penetrano liberamente attraverso uno strato d'aria di ~ 10 cm; una lastra di alluminio di 3 cm di spessore attenua i raggi X con λ = 0,027 della metà; i raggi X molli sono significativamente assorbiti nell'aria e il loro uso e studio è possibile solo nel vuoto o in un gas debolmente assorbente (ad esempio He). Quando i raggi X vengono assorbiti, gli atomi di una sostanza vengono ionizzati.

L'effetto dei raggi X sugli organismi viventi può essere benefico o dannoso, a seconda della ionizzazione che provocano nei tessuti. Poiché l'assorbimento dei raggi X dipende da λ, la loro intensità non può servire come misura dell'effetto biologico dei raggi X. Le misurazioni dei raggi X vengono utilizzate per misurare l'effetto dei raggi X sulla materia. , l'unità di misura è il roentgen

La dispersione dei raggi X nella regione di Z e λ grandi si verifica principalmente senza un cambiamento in λ ed è chiamata diffusione coerente e nella regione di Z e λ piccoli, di regola, aumenta (scattering incoerente). Esistono 2 tipi di diffusione incoerente dei raggi X: Compton e Raman. Nello scattering Compton, che ha il carattere di scattering corpuscolare anelastico, un elettrone di rinculo vola fuori dal guscio atomico a causa dell'energia parzialmente persa dal fotone dei raggi X. In questo caso, l'energia del fotone diminuisce e la sua direzione cambia; la variazione di λ dipende dall'angolo di diffusione. Durante la diffusione Raman di un fotone di raggi X ad alta energia da parte di un atomo di luce, una piccola parte della sua energia viene spesa per la ionizzazione dell'atomo e la direzione del movimento del fotone cambia. Il cambiamento di tali fotoni non dipende dall'angolo di scattering.

L'indice di rifrazione n per i raggi X differisce da 1 di una quantità molto piccola δ = 1-n ≈ 10 -6 -10 -5 . La velocità di fase dei raggi X in un mezzo è maggiore della velocità della luce nel vuoto. La deviazione dei raggi X durante il passaggio da un mezzo all'altro è molto piccola (pochi minuti d'arco). Quando i raggi X cadono dal vuoto sulla superficie di un corpo con un angolo molto piccolo, si verifica la loro totale riflessione esterna.

2.3 Registrazione dei raggi X

L'occhio umano non è sensibile ai raggi X. raggi X

i raggi vengono registrati utilizzando una speciale pellicola radiografica contenente una maggiore quantità di Ag, Br. Nella regione λ<0,5 чувствительность этих плёнок быстро падает и может быть искусственно повышена плотно прижатым к плёнке флуоресцирующим экраном. В области λ>5, la sensibilità della normale pellicola positiva è piuttosto elevata e i suoi grani sono molto più piccoli dei grani della pellicola a raggi X, il che aumenta la risoluzione. A λ dell'ordine di decine e centinaia, i raggi X agiscono solo sullo strato superficiale più sottile dell'emulsione fotografica; per aumentare la sensibilità del film, viene sensibilizzato con oli luminescenti. Nella diagnostica a raggi X e nel rilevamento dei difetti, l'elettrofotografia viene talvolta utilizzata per registrare i raggi X. (elettroradiografia).

I raggi X ad alta intensità possono essere registrati utilizzando una camera di ionizzazione (Appendice 4), Raggi X di media e bassa intensità a λ< 3 - сцинтилляционным счётчиком con cristallo di NaI (Tl) (Appendice 5), a 0,5< λ < 5 - счётчиком Гейгера - Мюллера (Appendice 6) e contatore proporzionale saldato (Appendice 7), a 1< λ < 100 - проточным пропорциональным счётчиком, при λ < 120 - полупроводниковым детектором (Appendice 8). Nella regione di λ molto grande (da decine a 1000), è possibile utilizzare moltiplicatori di elettroni secondari di tipo aperto con vari fotocatodi in ingresso per registrare i raggi X.

2.4 Uso dei raggi X

I raggi X sono più ampiamente utilizzati in medicina per la diagnostica a raggi X. e radioterapia . Importanza per molti rami della tecnologia ha il rilevamento dei difetti ai raggi X , ad esempio, per rilevare difetti interni nei getti (conchiglie, inclusioni di scorie), crepe nelle rotaie, difetti nelle saldature.

Analisi strutturale a raggi X consente di stabilire la disposizione spaziale degli atomi nel reticolo cristallino di minerali e composti, in molecole inorganiche e organiche. Sulla base di numerose strutture atomiche già decifrate si può risolvere anche il problema inverso: secondo lo schema a raggi X sostanza policristallina, ad esempio acciaio legato, lega, minerale, suolo lunare, è possibile stabilire la composizione cristallina di questa sostanza, ad es. è stata eseguita l'analisi di fase. Numerose applicazioni della R. l. la radiografia dei materiali viene utilizzata per studiare le proprietà dei solidi .

Microscopia a raggi X permette, ad esempio, di ottenere l'immagine di una cellula, di un microrganismo, di vederne la struttura interna. Spettroscopia a raggi X utilizzando spettri di raggi X, studia la distribuzione della densità degli stati elettronici sulle energie in varie sostanze, indaga la natura legame chimico, trova la carica effettiva degli ioni nei solidi e nelle molecole. Analisi spettrale a raggi X dalla posizione e dall'intensità delle linee dello spettro caratteristico consente di determinare la composizione qualitativa e quantitativa della sostanza e viene utilizzato per il controllo espresso non distruttivo della composizione dei materiali negli stabilimenti metallurgici e cementizi, negli impianti di lavorazione. Quando si automatizzano queste imprese, gli spettrometri a raggi X e i quantometri vengono utilizzati come sensori per la composizione di una sostanza.

I raggi X provenienti dallo spazio trasportano informazioni sulla composizione chimica dei corpi cosmici e sui processi fisici che avvengono nello spazio. L'astronomia a raggi X si occupa dello studio dei raggi X cosmici . I potenti raggi X vengono utilizzati nella chimica delle radiazioni per stimolare determinate reazioni, polimerizzazione dei materiali, cracking materia organica. I raggi X vengono utilizzati anche per rilevare dipinti antichi nascosti sotto uno strato di pittura tarda, nell'industria alimentare per rilevare oggetti estranei che sono entrati accidentalmente nei prodotti alimentari, nella scienza forense, nell'archeologia, ecc.

capitolo 3

Uno dei compiti principali dell'analisi di diffrazione dei raggi X è la determinazione della composizione reale o di fase di un materiale. Il metodo di diffrazione dei raggi X è diretto ed è caratterizzato da elevata affidabilità, rapidità e relativa economicità. Il metodo non richiede una grande quantità di sostanza, l'analisi può essere eseguita senza distruggere la parte. Gli ambiti di applicazione dell'analisi qualitativa di fase sono molto diversificati sia per la ricerca scientifica che per il controllo in produzione. È possibile verificare la composizione delle materie prime della produzione metallurgica, dei prodotti di sintesi, della lavorazione, il risultato dei cambiamenti di fase durante il trattamento termico e chimico-termico, analizzare diversi rivestimenti, film sottili eccetera.

Ogni fase, avendo una propria struttura cristallina, è caratterizzata da un certo insieme di valori discreti di distanze interplanari d/n dal massimo e dal basso, inerenti solo a questa fase. Come segue dall'equazione di Wulf-Bragg, ogni valore della distanza interplanare corrisponde a una linea sul diagramma dei raggi X da un campione policristallino ad un certo angolo θ (ad un dato valore della lunghezza d'onda λ). Pertanto, un certo sistema di linee (massimi di diffrazione) corrisponderà a un certo insieme di distanze interplanari per ciascuna fase del pattern di diffrazione dei raggi X. L'intensità relativa di queste linee nel diagramma a raggi X dipende principalmente dalla struttura della fase. Pertanto, determinando la posizione delle linee sul diagramma di raggi X (il suo angolo θ) e conoscendo la lunghezza d'onda della radiazione a cui è stato prelevato il diagramma di raggi X, è possibile determinare i valori delle distanze interplanari d/n usando la formula di Wulf-Bragg:

/n = λ/ (2peccato θ). (uno)

Determinato l'insieme di d/n per il materiale in studio e confrontandolo con i dati d/n precedentemente noti per le sostanze pure, i loro vari composti, è possibile stabilire quale fase costituisce questo materiale. Va sottolineato che sono le fasi che vengono determinate, e non Composizione chimica, ma a volte quest'ultimo può essere derivato se ci sono dati aggiuntivi sulla composizione elementare di una fase particolare. Il compito dell'analisi qualitativa delle fasi è molto facilitato se si conosce la composizione chimica del materiale in studio, perché allora è possibile fare delle ipotesi preliminari sulle possibili fasi in questo caso.

La chiave per l'analisi di fase è misurare accuratamente d/n e l'intensità della linea. Sebbene ciò sia in linea di principio più facile da ottenere utilizzando un diffrattometro, il fotometodo per l'analisi qualitativa presenta alcuni vantaggi, principalmente in termini di sensibilità (la capacità di rilevare la presenza di una piccola quantità di fase nel campione), nonché la semplicità di la tecnica sperimentale.

Il calcolo di d/n dal diagramma dei raggi X viene effettuato utilizzando l'equazione di Wulf-Bragg.

Come valore di λ in questa equazione, viene solitamente utilizzato λ α cf K-series:

λ α cf = (2λ α1 + λ α2) /3 (2)

A volte viene utilizzata la linea K α1. Determinare gli angoli di diffrazione θ per tutte le linee di raggi X consente di calcolare d / n secondo l'equazione (1) e separare le linee β (se non esiste un filtro per (raggi β).

3.1 Analisi delle imperfezioni della struttura cristallina

Tutti i veri materiali monocristallini e ancor più policristallini presentano alcune imperfezioni strutturali (difetti puntuali, dislocazioni, vari tipi interfacce, micro e macrosollecitazioni), che hanno un'influenza molto forte su tutte le proprietà e i processi strutturalmente sensibili.

Le imperfezioni strutturali causano distorsioni del reticolo cristallino di diversa natura e, di conseguenza, diversi tipi di cambiamenti nel pattern di diffrazione: un cambiamento nelle distanze interatomiche e interplanari provoca uno spostamento dei massimi di diffrazione, microsollecitazioni e dispersioni della sottostruttura portano ad un allargamento di massimi di diffrazione, microdistorsioni reticolari - ad una variazione dell'intensità di questi massimi, la presenza di dislocazioni provoca fenomeni anomali durante il passaggio dei raggi X e, di conseguenza, disomogeneità di contrasto locali sui topogrammi a raggi X, ecc.

Di conseguenza, l'analisi di diffrazione dei raggi X è uno dei metodi più informativi per studiare le imperfezioni strutturali, il loro tipo e concentrazione e la natura della loro distribuzione.

Il tradizionale metodo diretto di diffrazione dei raggi X, implementato sui diffrattometri stazionari, per le loro caratteristiche progettuali, consente la determinazione quantitativa di sollecitazioni e deformazioni solo su piccoli campioni tagliati da parti o oggetti.

Pertanto, al momento, c'è una transizione dai diffrattometri a raggi X fissi a quelli portatili di piccole dimensioni, che forniscono una valutazione delle sollecitazioni nel materiale di parti o oggetti senza distruzione nelle fasi della loro fabbricazione e funzionamento.

I diffrattometri portatili a raggi X della serie DRP*1 consentono di controllare senza distruzione le sollecitazioni residue ed effettive in parti, prodotti e strutture di grandi dimensioni

Il programma in ambiente Windows permette non solo di determinare le sollecitazioni utilizzando il metodo "sin 2 ψ" in tempo reale, ma anche di monitorare il cambiamento nella composizione e nella tessitura delle fasi. Il rilevatore di coordinate lineari fornisce la registrazione simultanea ad angoli di diffrazione 2θ = 43°. tubi a raggi X di piccole dimensioni del tipo "Fox" ad alta luminosità e bassa potenza (5 W) garantiscono la sicurezza radiologica del dispositivo, in cui a una distanza di 25 cm dall'area irradiata, il livello di radiazione è pari a il livello di fondo naturale. I dispositivi della serie DRP vengono utilizzati per determinare le sollecitazioni nelle varie fasi di formatura dei metalli, taglio, rettifica, trattamento termico, saldatura, tempra superficiale al fine di ottimizzare queste operazioni tecnologiche. Il controllo del calo del livello delle sollecitazioni di compressione residue indotte in manufatti e strutture particolarmente critici durante il loro funzionamento consente di mettere fuori servizio il prodotto prima della sua distruzione, prevenendo possibili incidenti e catastrofi.

3.2 Analisi dello spettro

Insieme alla determinazione della struttura cristallina atomica e della composizione di fase del materiale, per la sua completa caratterizzazione, è obbligatorio determinarne la composizione chimica.

Sempre più spesso, nella pratica, vengono utilizzati vari cosiddetti metodi strumentali di analisi spettrale per questi scopi. Ognuno di loro ha i suoi vantaggi e applicazioni.

Uno dei requisiti importanti in molti casi è che il metodo utilizzato garantisca la sicurezza dell'oggetto analizzato; Sono questi metodi di analisi che sono discussi in questa sezione. Il criterio successivo in base al quale sono stati scelti i metodi di analisi descritti in questa sezione è la loro località.

Il metodo dell'analisi spettrale dei raggi X a fluorescenza si basa sulla penetrazione di una radiazione di raggi X piuttosto dura (proveniente da un tubo a raggi X) nell'oggetto analizzato, penetrando in uno strato con uno spessore dell'ordine di diversi micrometri. La caratteristica radiazione di raggi X che si forma in questo caso nell'oggetto consente di ottenere dati medi sulla sua composizione chimica.

Per determinare la composizione elementare di una sostanza, si può utilizzare l'analisi dello spettro di raggi X caratteristico di un campione posto sull'anodo di un tubo a raggi X e sottoposto a bombardamento di elettroni - il metodo di emissione, ovvero l'analisi dello spettro di radiazione di raggi X secondari (fluorescenti) di un campione sottoposto a irradiazione con raggi X duri da un tubo a raggi X o altra sorgente - metodo fluorescente.

Lo svantaggio del metodo di emissione è, in primo luogo, la necessità di posizionare il campione sull'anodo del tubo radiogeno, seguito dall'evacuazione con pompe per vuoto; ovviamente questo metodo non è adatto per sostanze fusibili e volatili. Il secondo inconveniente è legato al fatto che anche gli oggetti refrattari vengono danneggiati dal bombardamento di elettroni. Il metodo fluorescente è esente da queste carenze e quindi ha un'applicazione molto più ampia. Il vantaggio del metodo della fluorescenza è anche l'assenza di bremsstrahlung, che migliora la sensibilità dell'analisi. Il confronto delle lunghezze d'onda misurate con le tabelle delle righe spettrali degli elementi chimici è alla base di un'analisi qualitativa e le intensità relative delle righe spettrali dei diversi elementi che costituiscono la sostanza campione costituiscono la base di un'analisi quantitativa. Da una considerazione del meccanismo di eccitazione della radiazione caratteristica dei raggi X, è chiaro che le radiazioni dell'una o dell'altra serie (K o L, M, ecc.) sorgono simultaneamente e il rapporto delle intensità di riga all'interno della serie è sempre costante. Pertanto, la presenza di questo o quell'elemento è stabilita non da singole linee, ma da una serie di linee nel suo insieme (tranne quelle più deboli, tenendo conto del contenuto di questo elemento). Per elementi relativamente leggeri, l'analisi delle linee della serie K viene utilizzata, per gli elementi pesanti, le linee della serie L; in condizioni diverse (a seconda dell'attrezzatura utilizzata e degli elementi analizzati), diverse regioni dello spettro caratteristico possono essere più convenienti.

Le caratteristiche principali dell'analisi spettrale a raggi X sono le seguenti.

Semplicità degli spettri caratteristici dei raggi X anche per elementi pesanti (rispetto agli spettri ottici), che semplifica l'analisi (numero ridotto di righe; somiglianza nella loro disposizione reciproca; con un aumento del numero di serie, uno spostamento regolare dello spettro verso il si verifica una regione a lunghezza d'onda corta; semplicità comparativa dell'analisi quantitativa).

Indipendenza delle lunghezze d'onda dallo stato degli atomi dell'elemento analizzato (libero o in composto chimico). Ciò è dovuto al fatto che la presenza di radiazioni a raggi X caratteristiche è associata all'eccitazione dei livelli elettronici interni, che nella maggior parte dei casi praticamente non cambiano con il grado di ionizzazione degli atomi.

La possibilità di separazione nell'analisi delle terre rare e di alcuni altri elementi che presentano piccole differenze negli spettri nel campo ottico a causa della somiglianza della struttura elettronica dei gusci esterni e differiscono molto poco nelle loro proprietà chimiche.

La spettroscopia di fluorescenza a raggi X è "non distruttiva", quindi presenta un vantaggio rispetto alla spettroscopia ottica convenzionale quando si analizzano campioni sottili: lamiere sottili, fogli, ecc.

Spettrometri a fluorescenza a raggi X, tra cui spettrometri multicanale o quantometri, che forniscono un'analisi quantitativa espressa degli elementi (da Na o Mg a U) con un errore inferiore all'1% del valore determinato, una soglia di sensibilità di 10 -3 ... 10 -4% .

fascio di raggi X

Metodi per determinare la composizione spettrale dei raggi X

Gli spettrometri si dividono in due tipi: a diffrazione cristallina e senza cristalli.

La scomposizione dei raggi X in uno spettro usando un reticolo di diffrazione naturale - un cristallo - è essenzialmente simile all'ottenimento di uno spettro di raggi di luce ordinari usando un reticolo di diffrazione artificiale sotto forma di tratti periodici sul vetro. La condizione per la formazione di un massimo di diffrazione può essere scritta come condizione di "riflessione" da un sistema di piani atomici paralleli separati da una distanza d hkl .

Quando si esegue un'analisi qualitativa, si può giudicare la presenza di un elemento in un campione da una riga, solitamente la riga più intensa della serie spettrale adatta per un dato cristallo dell'analizzatore. La risoluzione degli spettrometri a diffrazione dei cristalli è sufficiente per separare le linee caratteristiche anche di elementi adiacenti in posizione nella tavola periodica. Tuttavia, è anche necessario tener conto dell'imposizione di linee diverse di elementi diversi, nonché dell'imposizione di riflessioni di ordini diversi. Questa circostanza dovrebbe essere presa in considerazione quando si scelgono le linee analitiche. Allo stesso tempo, è necessario sfruttare le possibilità di migliorare la risoluzione del dispositivo.

Conclusione

Pertanto, i raggi X sono radiazioni elettromagnetiche invisibili con una lunghezza d'onda di 10 5 - 10 2 nm. I raggi X possono penetrare in alcuni materiali opachi alla luce visibile. Sono emessi durante la decelerazione di elettroni veloci nella materia (spettro continuo) e durante le transizioni di elettroni dai gusci elettronici esterni dell'atomo a quelli interni (spettro lineare). Le sorgenti di radiazione a raggi X sono: tubo a raggi X, alcuni isotopi radioattivi, acceleratori e accumulatori di elettroni (radiazione di sincrotrone). Ricevitori - pellicole, schermi luminescenti, rivelatori di radiazioni nucleari. I raggi X vengono utilizzati nell'analisi della diffrazione dei raggi X, nella medicina, nel rilevamento dei difetti, nell'analisi spettrale dei raggi X, ecc.

Dopo aver considerato gli aspetti positivi della scoperta di V. Roentgen, è necessario notare il suo effetto biologico dannoso. Si è scoperto che i raggi X possono causare qualcosa come una grave scottatura solare (eritema), accompagnata, tuttavia, da danni più profondi e permanenti alla pelle. Le ulcere apparenti spesso si trasformano in cancro. In molti casi è stato necessario amputare le dita o le mani. Ci sono stati anche dei decessi.

È stato riscontrato che i danni alla pelle possono essere evitati riducendo il tempo e la dose di esposizione, utilizzando schermature (ad es. piombo) e telecomandi. Ma gradualmente sono stati rivelati altri effetti più a lungo termine dell'esposizione ai raggi X, che sono stati poi confermati e studiati su animali da esperimento. Gli effetti dovuti ai raggi X e ad altre radiazioni ionizzanti (come i raggi gamma emessi da materiali radioattivi) includono:

) cambiamenti temporanei nella composizione del sangue dopo un'esposizione eccessiva relativamente piccola;

) cambiamenti irreversibili nella composizione del sangue (anemia emolitica) dopo un'eccessiva esposizione prolungata;

) un aumento dell'incidenza del cancro (compresa la leucemia);

) invecchiamento più rapido e morte prematura;

) il verificarsi di cataratta.

L'impatto biologico dei raggi X sul corpo umano è determinato dal livello di dose di radiazioni, nonché da quale particolare organo del corpo è stato esposto alle radiazioni.

L'accumulo di conoscenze sugli effetti delle radiazioni a raggi X sul corpo umano ha portato allo sviluppo di standard nazionali e internazionali per le dosi di radiazioni consentite, pubblicati in vari libri di riferimento.

Per evitare gli effetti dannosi dei raggi X, vengono utilizzati metodi di controllo:

) disponibilità di attrezzature adeguate,

) monitorare il rispetto delle norme di sicurezza,

) uso corretto dell'attrezzatura.

Elenco delle fonti utilizzate

1) Blokhin MA, Fisica dei raggi X, 2a ed., M., 1957;

) Blokhin M.A., Metodi di studi spettrali a raggi X, M., 1959;

) Raggi X. Sab. ed. MA Blokhin, trad. con lui. e inglese, M., 1960;

) Kharaja F., Corso generale di ingegneria a raggi X, 3a ed., M. - L., 1966;

) Mirkin L.I., Handbook of X-ray diffraction analysis of polycrystals, M., 1961;

) Weinstein E.E., Kakhana M.M., Tabelle di riferimento sulla spettroscopia a raggi X, M., 1953.

) Analisi a raggi X ed elettro-ottica. Gorelik SS, Skakov Yu.A., Rastorguev LN: Proc. Indennità per le università. - 4a ed. Aggiungere. E un rilavoratore. - M.: "MISiS", 2002. - 360 p.

Applicazioni

allegato 1

Vista generale dei tubi a raggi X

Allegato 2

Schema del tubo a raggi X per l'analisi strutturale

Schema di un tubo a raggi X per l'analisi strutturale: 1 - vetro anodico metallico (solitamente collegato a terra); 2 - finestre in berillio per l'emissione di raggi X; 3 - catodo termoionico; 4 - bulbo di vetro, isolando la parte anodica del tubo dal catodo; 5 - terminali catodici, a cui viene applicata la tensione del filamento, nonché alta tensione (relativa all'anodo); 6 - sistema elettrostatico per focalizzare gli elettroni; 7 - anodo (anticatodo); 8 - diramazioni per ingresso e uscita acqua corrente che raffreddano il vetro anodico.

Allegato 3

Diagramma di Moseley

Diagramma di Moseley per le serie K, L e M di raggi X caratteristici. L'ascissa è tracciata numero di serie elemento Z, lungo l'asse y - ( Insieme aè la velocità della luce).

Appendice 4

Camera di ionizzazione.

Fig. 1. Sezione trasversale di una camera di ionizzazione cilindrica: 1 - corpo cilindrico della camera, che funge da elettrodo negativo; 2 - asta cilindrica che funge da elettrodo positivo; 3 - isolanti.

Riso. 2. Schema di accensione della camera di ionizzazione di corrente: V - tensione sugli elettrodi della camera; G è un galvanometro che misura la corrente di ionizzazione.

Riso. 3. Caratteristica corrente-tensione della camera di ionizzazione.

Riso. 4. Schema di accensione della camera di ionizzazione pulsata: C - capacità dell'elettrodo di raccolta; R è resistenza.

Allegato 5

Contatore di scintillazione.

schema contatore a scintillazione: quanti di luce (fotoni) "eliminano" gli elettroni dal fotocatodo; passando da dinodo a dinodo, la valanga di elettroni si moltiplica.

Appendice 6

Contatore Geiger-Muller.

Riso. 1. Schema di un contatore Geiger-Muller in vetro: 1 - tubo di vetro sigillato ermeticamente; 2 - catodo (un sottile strato di rame su un tubo di acciaio inossidabile); 3 - uscita del catodo; 4 - anodo (filo teso sottile).

Riso. 2. Schema di accensione del contatore Geiger-Muller.

Riso. 3. La caratteristica di conteggio del contatore Geiger-Muller.

Appendice 7

contatore proporzionale.

Schema di un contatore proporzionale: a - regione di deriva elettronica; b - area di amplificazione del gas.

Appendice 8

Rivelatori a semiconduttore

Rivelatori a semiconduttore; l'area sensibile è evidenziata da tratteggio; n - regione di un semiconduttore con conducibilità elettronica, p - con foro, i - con conduzione intrinseca; a - rivelatore di barriera superficiale al silicio; b - rivelatore planare a deriva germanio-litio; c - rivelatore coassiale germanio-litio.

Sebbene gli scienziati abbiano scoperto l'effetto dei raggi X solo dal 1890, l'uso dei raggi X in medicina per questa forza naturale è passato rapidamente. Oggi, a beneficio dell'umanità, le radiazioni elettromagnetiche a raggi X sono utilizzate in medicina, università e industria, nonché per la generazione di elettricità.

Inoltre, le radiazioni hanno applicazioni utili in aree come agricoltura, archeologia, spazio, lavoro per le forze dell'ordine, geologia (comprese le miniere) e molte altre attività, anche le automobili si stanno sviluppando sfruttando il fenomeno della fissione nucleare.

Usi medici dei raggi X

Nelle strutture sanitarie, medici e dentisti utilizzano una varietà di materiali e procedure nucleari per diagnosticare, monitorare e trattare un'ampia gamma di processi metabolici e malattie nel corpo umano. Di conseguenza, le procedure mediche che utilizzano i raggi hanno salvato migliaia di vite identificando e trattando condizioni che vanno dalla tiroide iperattiva al cancro alle ossa.

Il più comune di questi procedure mediche includere l'uso di raggi che possono passare attraverso la nostra pelle. Quando viene scattata un'immagine, le nostre ossa e altre strutture sembrano proiettare ombre perché sono più dense della nostra pelle e queste ombre possono essere rilevate su pellicola o su uno schermo monitor. L'effetto è simile a quello di mettere una matita tra un foglio di carta e una luce. L'ombra della matita sarà visibile sul foglio di carta. La differenza è che i raggi sono invisibili, quindi è necessario un elemento di registrazione, qualcosa come una pellicola fotografica. Ciò consente a medici e dentisti di valutare l'applicazione dei raggi X osservando ossa rotte o problemi dentali.

L'uso dei raggi X per scopi medicinali

L'uso mirato delle radiazioni a raggi X per scopi medici, non solo per rilevare danni. Se usato in modo specifico, ha lo scopo di uccidere il tessuto canceroso, ridurre le dimensioni di un tumore o alleviare il dolore. Ad esempio, lo iodio radioattivo (in particolare lo iodio-131) è spesso usato per curare il cancro alla tiroide, una condizione di cui molte persone soffrono.

I dispositivi che utilizzano questa proprietà sono anche collegati a computer e scansioni, chiamati: tomografia assiale computerizzata o tomografia computerizzata.

Questi strumenti forniscono ai medici un'immagine a colori che mostra i contorni e i dettagli degli organi interni. Questo aiuta i medici a rilevare e identificare tumori, dimensioni anormali o altri problemi fisiologici o funzionali degli organi.
Inoltre, ospedali e centri radiologici eseguono milioni di procedure all'anno. In tali procedure, i medici iniettano sostanze leggermente radioattive nel corpo dei pazienti per esaminare determinati organi interni, come pancreas, reni, tiroide, fegato o cervello, per diagnosticare condizioni cliniche.

La moderna diagnostica medica e il trattamento di alcune malattie non possono essere immaginati senza dispositivi che utilizzano le proprietà dei raggi X. La scoperta dei raggi X è avvenuta più di 100 anni fa, ma anche ora il lavoro continua sulla creazione di nuovi metodi e apparati per ridurre al minimo l'effetto negativo delle radiazioni sul corpo umano.

Chi e come ha scoperto i raggi X

In condizioni naturali, il flusso di raggi X è raro ed è emesso solo da alcuni isotopi radioattivi. I raggi X o raggi X furono scoperti solo nel 1895 dallo scienziato tedesco Wilhelm Röntgen. Questa scoperta è avvenuta per caso, durante un esperimento per studiare il comportamento dei raggi luminosi in condizioni prossime al vuoto. L'esperimento prevedeva un tubo a scarica di gas catodico a pressione ridotta e uno schermo fluorescente, che ogni volta iniziava a brillare nel momento in cui il tubo iniziava ad agire.

Incuriosito dallo strano effetto, Roentgen ha condotto una serie di studi che dimostrano che la radiazione risultante, invisibile all'occhio, può penetrare vari ostacoli: carta, legno, vetro, alcuni metalli e persino attraverso il corpo umano. Nonostante la mancanza di comprensione della natura stessa di ciò che sta accadendo, se un tale fenomeno è causato dalla generazione di un flusso di particelle o onde sconosciute, è stato notato il seguente schema: la radiazione passa facilmente attraverso i tessuti molli del corpo e molto più difficile attraverso tessuti viventi solidi e sostanze inanimate.

Roentgen non è stato il primo a studiare questo fenomeno. A metà del diciannovesimo secoli, simili possibilità furono studiate dal francese Antoine Mason e dall'inglese William Crookes. Tuttavia, è stato Roentgen a inventare per primo il tubo catodico e un indicatore che potrebbe essere utilizzato in medicina. Ha pubblicato per la prima volta trattato, che gli valse il titolo di primo premio Nobel tra i fisici.

Nel 1901 iniziò una proficua collaborazione tra i tre scienziati, che divennero i padri fondatori della radiologia e della radiologia.

Proprietà dei raggi X

I raggi X fanno parte dello spettro totale radiazioni elettromagnetiche. La lunghezza d'onda è compresa tra i raggi gamma e ultravioletti. I raggi X hanno tutte le solite proprietà dell'onda:

diffrazione;
rifrazione;
interferenza;
velocità di propagazione (è uguale alla luce).

Per generare artificialmente un flusso di raggi X, vengono utilizzati dispositivi speciali: tubi a raggi X. La radiazione di raggi X deriva dal contatto di elettroni di tungsteno veloci con sostanze che evaporano da un anodo caldo. Sullo sfondo dell'interazione sorgono onde elettromagnetiche di breve lunghezza, che sono nello spettro da 100 a 0,01 nm e nell'intervallo di energia di 100-0,1 MeV. Se la lunghezza d'onda dei raggi è inferiore a 0,2 nm, questa è una radiazione dura, se la lunghezza d'onda è maggiore del valore specificato, vengono chiamati raggi X morbidi.

È significativo che l'energia cinetica derivante dal contatto degli elettroni e della sostanza anodica sia convertita per il 99% in energia termica e solo per l'1% da raggi X.

Radiazione a raggi - bremsstrahlung e caratteristica

La radiazione X è una sovrapposizione di due tipi di raggi: bremsstrahlung e caratteristico. Vengono generati simultaneamente nel portatile. Pertanto, l'irradiazione dei raggi X e la caratteristica di ogni specifico tubo a raggi X - lo spettro della sua radiazione, dipendono da questi indicatori e rappresentano la loro sovrapposizione.

Bremsstrahlung o raggi X continui sono il risultato della decelerazione degli elettroni che evaporano da una bobina di tungsteno.

I raggi X caratteristici o lineari si formano al momento del riarrangiamento degli atomi della sostanza dell'anodo del tubo a raggi X. La lunghezza d'onda dei raggi caratteristici dipende direttamente dal numero atomico dell'elemento chimico utilizzato per realizzare l'anodo del tubo.

Le proprietà elencate dei raggi X ne consentono l'uso pratico:

invisibile all'occhio ordinario;
elevata capacità di penetrazione attraverso tessuti viventi e materiali inanimati che non trasmettono luce visibile;
effetto di ionizzazione sulle strutture molecolari.

Principi di imaging a raggi X

La proprietà dei raggi X su cui si basa l'imaging è la capacità di decomporsi o di far brillare alcune sostanze.

L'irradiazione di raggi X provoca un bagliore fluorescente nei solfuri di cadmio e zinco - verde e nel tungstato di calcio - blu. Questa proprietà viene utilizzata nella tecnica della transilluminazione a raggi X medica e aumenta anche la funzionalità degli schermi a raggi X.

L'effetto fotochimico dei raggi X sui materiali agli alogenuri d'argento sensibili alla luce (illuminazione) consente di eseguire la diagnostica - di acquisire immagini a raggi X. Questa proprietà viene utilizzata anche per misurare la quantità della dose totale che gli assistenti di laboratorio ricevono nelle sale a raggi X. I dosimetri indossabili hanno speciali nastri e indicatori sensibili. L'effetto ionizzante dei raggi X permette di determinare le caratteristiche qualitative dei raggi X ottenuti.

Una singola esposizione ai raggi X convenzionali aumenta il rischio di cancro solo dello 0,001%.

Aree in cui vengono utilizzati i raggi X

L'uso dei raggi X è accettabile nei seguenti settori:

Sicurezza. Dispositivi fissi e portatili per il rilevamento di oggetti pericolosi e proibiti negli aeroporti, in dogana o in luoghi affollati.
Industria chimica, metallurgia, archeologia, architettura, edilizia, lavori di restauro - per rilevare difetti e condurre analisi chimiche di sostanze.
Astronomia. Aiuta a monitorare corpi spaziali e fenomeni che utilizzano telescopi a raggi X.
industria militare. Per lo sviluppo di armi laser.

L'applicazione principale dei raggi X è in campo medico. Oggi la sezione di radiologia medica comprende: radiodiagnostica, radioterapia (radioterapia), radiochirurgia. Scuole di medicina produrre specialisti a profilo stretto - radiologi.

Radiazioni X: danni e benefici, effetti sul corpo

Elevato potere penetrante e effetto ionizzante i raggi X possono causare un cambiamento nella struttura del DNA della cellula, quindi è pericoloso per l'uomo. Il danno da radiazioni a raggi X è direttamente proporzionale alla dose di radiazioni ricevuta. Diversi organi rispondono all'irradiazione a vari livelli. I più suscettibili includono:

midollo osseo e tessuto osseo;
lente dell'occhio;
tiroide;
ghiandole mammarie e sessuali;
tessuto polmonare.

L'uso incontrollato di radiazioni a raggi X può causare patologie reversibili e irreversibili.

Conseguenze dell'esposizione ai raggi X:

danno al midollo osseo e insorgenza di patologie del sistema ematopoietico - eritrocitopenia, trombocitopenia, leucemia;
danno al cristallino, con conseguente sviluppo di cataratta;
mutazioni cellulari ereditate;
sviluppo di malattie oncologiche;
ottenere ustioni da radiazioni;
sviluppo della malattia da radiazioni.

Importante! A differenza delle sostanze radioattive, i raggi X non si accumulano nei tessuti del corpo, il che significa che non è necessario rimuovere i raggi X dal corpo. L'effetto dannoso dei raggi X termina quando il dispositivo medico viene spento.

L'uso dei raggi X in medicina è consentito non solo per scopi diagnostici (traumatologia, odontoiatria), ma anche per scopi terapeutici:

dai raggi X a piccole dosi viene stimolato il metabolismo nelle cellule e nei tessuti viventi;
determinate dosi limite sono utilizzate per il trattamento di neoplasie oncologiche e benigne.

Metodi per la diagnosi di patologie mediante raggi X

La radiodiagnostica comprende i seguenti metodi:

La fluoroscopia è uno studio in cui un'immagine viene ottenuta su uno schermo fluorescente in tempo reale. Insieme alla classica imaging in tempo reale di una parte del corpo, oggi esistono tecnologie di transilluminazione televisiva a raggi X: l'immagine viene trasferita da uno schermo fluorescente a un monitor televisivo situato in un'altra stanza. Sono stati sviluppati diversi metodi digitali per elaborare l'immagine risultante, quindi trasferirla dallo schermo alla carta.
La fluorografia è il metodo più economico per esaminare gli organi del torace, che consiste nel realizzare una piccola immagine di 7x7 cm Nonostante la possibilità di errore, è l'unico modo per condurre un esame annuale di massa della popolazione. Il metodo non è pericoloso e non richiede il ritiro della dose di radiazioni ricevuta dal corpo.
Radiografia: ottenere un'immagine riassuntiva su pellicola o carta per chiarire la forma di un organo, la sua posizione o il suo tono. Può essere utilizzato per valutare la peristalsi e lo stato delle mucose. Se c'è una scelta, allora tra i moderni dispositivi a raggi X, la preferenza non dovrebbe essere data ai dispositivi digitali, dove il flusso di raggi X può essere superiore a quello dei vecchi dispositivi, ma ai dispositivi a raggi X a basso dosaggio con flat rivelatori a semiconduttore. Ti permettono di ridurre il carico sul corpo di 4 volte.
La tomografia computerizzata a raggi X è una tecnica che utilizza i raggi X per ottenere il numero richiesto di immagini di sezioni di un organo selezionato. Tra le molte varietà di moderne macchine TC, gli scanner TC ad alta risoluzione a basso dosaggio vengono utilizzati per una serie di studi ripetuti.

Radioterapia

La terapia a raggi X si riferisce a metodi di trattamento locali. Molto spesso, il metodo viene utilizzato per distruggere le cellule tumorali. Poiché l'effetto dell'esposizione è paragonabile alla rimozione chirurgica, questo metodo di trattamento è spesso chiamato radiochirurgia.

Oggi, il trattamento a raggi X viene effettuato nei seguenti modi:

Esterno (terapia protonica): il raggio di radiazioni entra nel corpo del paziente dall'esterno.
Interno (brachiterapia) - l'uso di capsule radioattive impiantandole nel corpo, con il posizionamento più vicino al tumore canceroso. Lo svantaggio di questo metodo di trattamento è che fino a quando la capsula non viene rimossa dal corpo, il paziente deve essere isolato.

Questi metodi sono delicati e in alcuni casi il loro uso è preferibile alla chemioterapia. Tale popolarità è dovuta al fatto che i raggi non si accumulano e non richiedono la rimozione dal corpo, hanno un effetto selettivo, senza intaccare altre cellule e tessuti.

Tasso di esposizione ai raggi X sicuro

Questo indicatore della norma dell'esposizione annuale consentita ha il suo nome: geneticamente significativo dose equivalente(GZD). Non ci sono valori quantitativi chiari per questo indicatore.

Questo indicatore dipende dall'età e dal desiderio del paziente di avere figli in futuro.
Dipende da quali organi sono stati esaminati o trattati.
Il GZD è influenzato dal livello di fondo radioattivo naturale della regione in cui vive una persona.

Oggi sono in vigore i seguenti standard GZD medi:

il livello di esposizione da tutte le sorgenti, ad eccezione di quelle mediche, e senza tener conto della radiazione naturale di fondo - 167 mRem all'anno;
la norma per una visita medica annuale non è superiore a 100 mRem all'anno;
il valore di sicurezza totale è di 392 mRem all'anno.

La radiazione a raggi X non richiede escrezione dal corpo ed è pericolosa solo in caso di esposizione intensa e prolungata. Le moderne apparecchiature mediche utilizzano radiazioni a bassa energia di breve durata, quindi il loro utilizzo è considerato relativamente innocuo.

La medicina moderna utilizza molti medici per la diagnosi e la terapia. Alcuni di loro sono stati usati relativamente di recente, mentre altri sono stati praticati per più di una dozzina o addirittura centinaia di anni. Inoltre, centodieci anni fa, William Conrad Roentgen scoprì gli incredibili raggi X, che causarono una risonanza significativa nel mondo scientifico e medico. E ora i medici di tutto il pianeta li usano nella loro pratica. L'argomento della nostra conversazione di oggi saranno i raggi X in medicina, discuteremo la loro applicazione in modo un po' più dettagliato.

I raggi X sono una delle varietà di radiazioni elettromagnetiche. Sono caratterizzati da notevoli qualità di penetrazione, che dipendono dalla lunghezza d'onda della radiazione, nonché dalla densità e dallo spessore dei materiali irradiati. Inoltre, i raggi X possono causare il bagliore di una serie di sostanze, influenzare gli organismi viventi, ionizzare gli atomi e anche catalizzare alcune reazioni fotochimiche.

L'uso dei raggi X in medicina

Ad oggi, le proprietà dei raggi X consentono loro di essere ampiamente utilizzati nella diagnostica a raggi X e nella terapia a raggi X.

Diagnostica a raggi X

La diagnostica a raggi X viene utilizzata durante l'esecuzione di:

raggi X (trasmissione);
- radiografia (immagine);
- fluorografia;
- Radiografia e tomografia computerizzata.

Fluoroscopia

Per condurre tale studio, il paziente deve posizionarsi tra il tubo a raggi X e uno speciale schermo fluorescente. Un radiologo specialista seleziona la durezza richiesta dei raggi X, ricevendo sullo schermo un'immagine degli organi interni e delle costole.

Radiografia

Per questo studio, il paziente viene posizionato su una cassetta contenente una pellicola speciale. La macchina a raggi X è posizionata direttamente sopra l'oggetto. Di conseguenza, sul film appare un'immagine negativa degli organi interni, che contiene una serie di dettagli fini, più dettagliati rispetto a un esame fluoroscopico.

Fluorografia

Questo studio viene effettuato durante gli esami medici di massa della popolazione, anche per l'individuazione della tubercolosi. Allo stesso tempo, un'immagine da un grande schermo viene proiettata su una pellicola speciale.

Tomografia

Quando si esegue la tomografia, i raggi del computer aiutano a ottenere immagini di organi in più punti contemporaneamente: in sezioni trasversali di tessuto appositamente selezionate. Questa serie di raggi X è chiamata tomogramma.

Tomografia computerizzata

Tale studio consente di registrare sezioni del corpo umano utilizzando uno scanner a raggi X. Dopo che i dati sono stati inseriti nel computer, ottenere un'immagine in sezione trasversale.

Ciascuno dei metodi diagnostici elencati si basa sulle proprietà del raggio di raggi X per illuminare il film, nonché sul fatto che i tessuti umani e lo scheletro osseo differiscono per la diversa permeabilità ai loro effetti.

Terapia a raggi X

La capacità dei raggi X di influenzare i tessuti in modo speciale viene utilizzata per trattare le formazioni tumorali. Allo stesso tempo, le qualità ionizzanti di questa radiazione sono particolarmente evidenti se esposte a cellule in grado di dividersi rapidamente. Sono queste qualità che distinguono le cellule delle formazioni oncologiche maligne.

Tuttavia, vale la pena notare che la terapia a raggi X può causare molti gravi effetti collaterali. Un tale impatto influisce in modo aggressivo sullo stato dei sistemi ematopoietico, endocrino e immunitario, le cui cellule si dividono anche molto rapidamente. L'influenza aggressiva su di loro può causare segni di malattia da radiazioni.

L'effetto delle radiazioni a raggi X sull'uomo

Durante lo studio dei raggi X, i medici hanno scoperto che possono portare a cambiamenti nella pelle che assomigliano a una scottatura solare, ma sono accompagnati da danni più profondi alla pelle. Tali ulcere guariscono per molto tempo. Gli scienziati hanno scoperto che tali lesioni possono essere evitate riducendo il tempo e la dose di radiazioni, nonché utilizzando speciali metodi di schermatura e controllo remoto.

L'influenza aggressiva dei raggi X può manifestarsi anche a lungo termine: cambiamenti temporanei o permanenti nella composizione del sangue, suscettibilità alla leucemia e invecchiamento precoce.

L'effetto dei raggi X su una persona dipende da molti fattori: su quale organo viene irradiato e per quanto tempo. L'irradiazione degli organi ematopoietici può portare a disturbi del sangue e l'esposizione agli organi genitali può portare all'infertilità.

L'esecuzione dell'irradiazione sistematica è irta dello sviluppo di cambiamenti genetici nel corpo.

Il vero danno dei raggi X nella diagnostica a raggi X

Durante l'esame, i medici utilizzano la quantità minima possibile di raggi X. Tutte le dosi di radiazioni soddisfano determinati standard accettabili e non possono danneggiare una persona. La diagnostica a raggi X rappresenta un pericolo significativo solo per i medici che la eseguono. E poi i moderni metodi di protezione aiutano a ridurre al minimo l'aggressività dei raggi.

Al massimo metodi sicuri la diagnostica a raggi X include i raggi X delle estremità e i raggi X dentali. Al posto successivo di questa valutazione c'è la mammografia, seguita dalla tomografia computerizzata e dopo la radiografia.

Affinché l'uso dei raggi X in medicina porti solo benefici a una persona, è necessario condurre ricerche con il loro aiuto solo secondo indicazioni.