A röntgen rejtelmei.
További info: Röntgensugárzás (angol): https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray Röntgencső (angol): https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_tube Wilhelm Röntgen (német): http://bit.ly/2QPyl8b A képalkotó diagnosztikai eljárások sugárkockázata (angol): http://bit.ly/2Cu2Bwt Sugárdózis-táblázat (angol): https://xkcd.com/radiation/
Fizikája
Egy ródiummal (Rh) bevont anódú, 60 kV-os feszültségen működtetett röntgencsőből származó röntgensugárzás
A röntgensugárzás nagyobb hullámhosszú (így kisebb energiájú) része az elektromágneses spektrumban az ibolyántúli sugárzáshoz csatlakozik, ezt nevezzük lágy röntgensugárzásnak. A kisebb hullámhosszú (nagyobb energiájú) – kemény röntgensugárzásnak nevezett – tartomány a gamma-sugárzással szomszédos, részben átfedésben is azzal. Ezért az utóbbi kettőt nem is a hullámhosszuk, hanem a keletkezésük mögött álló fizikai folyamatok alapján különböztetjük meg. A gamma-sugárzás atommag átalakulások során jön létre, a röntgensugárzást ellenben nagyenergiájú elektronfolyamatok (nagy sebességre felgyorsított elektronok és egy anyagi közeg kölcsönhatása) hozzák létre.
A megfigyelt röntgenszínképek hullámhossza 0,016 nm és 66 nm közötti, nagyon széles tartomány, mintegy 12 oktáv.
Röntgensugárzás mesterséges előállítása
A röntgensugárzás mesterséges előállításához használt eszköz a röntgencső. A légritkított térben lévő elektródákra nagyfeszültséget kapcsolva, a katódból kilépő elektronok az anód felé gyorsulnak, majd a magas olvadáspontú fémből (gyakran volfrám) készült anódba becsapódva jön létre a röntgensugárzás. A keletkezéséért felelős kétféle fizikai folyamatnak megfelelően a sugárzás spektruma is kétféle jelleget mutat. További részletek a röntgencső szócikkben.
Fajtái keletkezés szerint
A széles, folytonos spektrum a fékezési sugárzásból, a vonalszerű spektrum a karakterisztikus sugárzásból származik.
A fékezési sugárzást a nagy rendszámú atommagok erős elektromos terén szóródó elektronok hozzák létre. A lefékeződés során az elektronok energiájuk kis részét röntgenfotonok formájában kisugározzák, az energia másik része pedig hővé alakul. A sugárzás spektruma folytonos, a rövid hullámhosszú oldalon éles határral.
A karakterisztikus sugárzás úgy jön létre, hogy az anódba becsapódó, elég nagy energiájú elektron képes az atom egy, az atommaghoz közeli, belső elektronhéjon lévő elektronját kiütni. Az így megüresedő energiaszintű állapotra aztán egy magasabb energiájú elektron kerül, és az átmenet során az energiakülönbségnek megfelelő röntgenfoton emittálódik. Spektruma vonalas, a vonalak helyzete az adott atomra jellemző.
Alkalmazása az orvostudományban
A röntgensugárzást leginkább az orvoslásban, azon belül a diagnosztikában, az eszközpozicionálásban és a terápiában használják. Az orvosi diagnosztikában használt sugárzás erőssége 20–200 keV közötti energiájú, míg a terápiás sugárzás erőssége akár néhány MeV is lehet, ennek előállítására már gyorsítókat használnak. A röntgensugarak biológiai hatása – gondos adagolás és ellenőrzés esetén – sok betegség gyógyításánál előnyösen alkalmazható (röntgenterápia, pl. rosszindulatú daganatos és rákos megbetegedéseknél). (wiki)
