Рентгеновское излучение

Опубликовано 17.06.2010 Ведущий Антон Степанов

Рентгеновское излучение - это вид электромагнитного излучения. От прочих видов, например, от видимого света, его, в первую очередь, отличает диапазон частот и длин волн. С длиной волны от 10 (-14) до 10(-8) степени метра, данный вид излучения на шкале электромагнитных волн размещается между ультрафиолетом и гамма излучением. Причем с последним видом, при одинаковой энергии фотонов излучение эквивалентно, но различается принцип возникновения волн двух этих типов.
Эти лучи были открыты в 1895 году немецким физиком Рёнтгеном, и в Германии и России известны, как рентгеновские. Впрочем, во многих других странах они известны, как X-лучи.
Рентгеновские лучи генерируются при сильном ускорении и последующем торможении заряженных частиц, либо при переходе частиц в электронных оболочках атомов, так же сопровождающиеся испусканием излучения. На практике это осуществляется в рентгеновских трубках. Имеются два электрода - анод и катод. Под действием электромагнитного поля электроны ускоряются, двигаясь по направлению к аноду. При соударении с ним резко тормозятся, при этом испускается рентгеновское излучение. Электроны, выбивающиеся при этом из атомных оболочек замещаются другими электронами атома. В зависимости от материала анода происходит излучение соответствующего спектра энергии. Чаще всего анод керамический, а место, в которое врезаются электроны, изготавливают из молибдена или вольфрама. Причем оно нагревается, поскольку большая часть энергии процесса уходит на тепло и только малая на генерацию волн.
Свойства рентгеновского излучения обусловлены его малой длиной волны - сравнимой с размером атома. Они почти не отражаются от прочих поверхностей. Исключением является алмаз. Их почти невозможно сфокусировать оптическими приспособлениями. Легко проникают сквозь вещество, причем разные вещества поглощают рентгеновские волны по-разному.
Этот эффект позволил широко применять рентген на практике. Рентгеновские лучи, как и видимый свет могут засвечивать фотопленку - это один из способов их регистрации. Причем засветка сильнее там, где интенсивность излучения выше. В свою очередь, интенсивность излучения при засветке зависит от того, насколько сильно вещество, через которое прошли лучи их поглотило. Интенсивность поглощения экспоненциально зависит от толщины поглощающего слоя, а так же зависит от длины волны элемента и самое главное, атомного номера поглощающего вещества. Так как он отличается у разных веществ, выходящий поток оказывается смодулированным по интенсивности, что при засветке пленки приводит в итоге к построению на ней изображения.
Это принцип рентгенографии. С ее помощью можно исследовать внутреннее строение объектов. Это применяется в различных технических целях, в промышленности - для оценки структуры деталей, конструкций. Но наиболее известный нам способ использования - конечно медицина. Мягкие ткани и кости по-разному поглощают рентгеновское излучение, поэтому, как говорят, просвечивая тело, можно получать изображение скелета.
Но при этом надо помнить, что биологическое воздействие лучей на организм крайне негативно. Оно может быть причиной злокачественных опухолей, лучевой болезни или ожогов, а так же различных мутаций. Поэтому получать такое облучение нежелательно и только в ограниченных дозах.
Впрочем, рентгеновские лучи, возникающие при ионизации атомов или приходящими из космоса и не поглощенные атмосферой постоянно присутствуют в окружающей среде. Впрочем, не пугайтесь, эта, естественная доза очень мала и не вредит организму.