Ακτίνες Roentgen ή Ακτίνες Χ
Wilhem Roentgen 1845 - 1923
Παραγωγή των ακτίνων Χ
Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια. - V Vθ + Πίεση 10-7 atm Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια. Το ηλεκτρικό πεδίο τα επιταχύνει και βομβαρδίζουν τον στόχο, την ( δύστηκτη ) άνοδο.
- + Vθ V Πίεση 10-7 atm Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια. Το ηλεκτρικό πεδίο τα επιταχύνει και βομβαρδίζουν τον στόχο, την ( δύστηκτη ) άνοδο. Τα ηλεκτρόνια χάνουν μέρος ή όλη την κινητική τους ενέργεια.
- + Vθ V Πίεση 10-7 atm Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια. Το ηλεκτρικό πεδίο τα επιταχύνει και βομβαρδίζουν τον στόχο, την ( δύστηκτη ) άνοδο. Τα ηλεκτρόνια χάνουν μέρος ή όλη την κινητική τους ενέργεια.
Τι είναι οι ακτίνες Χ ; Είναι αόρατη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος 10.000 φορές μικρότερα από αυτά του ορατού φωτός. Το φάσμα τους είναι σύνθετο. Αποτελείται από ένα συνεχές φάσμα πάνω στο οποίο εμφανίζονται γραμμές ( γραμμικό φάσμα ).
Το γραμμικό φάσμα
Το γραμμικό φάσμα
Τα φωτόνια έχουν συγκεκριμένες συχνότητες. Το γραμμικό φάσμα Τα φωτόνια έχουν συγκεκριμένες συχνότητες. Γιατί ;
Το συνεχές φάσμα
Το εκπεμπόμενο ηλεκτρόνιο έχει αμελητέα κινητική ενέργεια. V Vθ Το εκπεμπόμενο ηλεκτρόνιο έχει αμελητέα κινητική ενέργεια.
Vθ V Το εκπεμπόμενο ηλεκτρόνιο έχει αμελητέα κινητική ενέργεια. Όταν φτάνει στην άνοδο :
V Vθ Κτελ h.f
Επειδή το Κτελ παίρνει οιανδήποτε τιμή , η f κάνει το ίδιο.
Το ελάχιστο μήκος κύματος Όταν Κτελ = 0 , τότε θα έχουμε την μέγιστη συχνότητα. Όμως
- V Vθ + Τι θα συμβεί αν αυξήσω το V ; Τι θα συμβεί αν αυξήσω το Vθ ;
Απορρόφηση των ακτίνων Χ Όταν ακτίνες Χ προσπίπτουν σε ένα υλικό , ένα μέρος τους απορροφάται.
Η απορρόφηση εξαρτάται : Από το μήκος κύματος των ακτίνων Χ. Από το πάχος του υλικού. Από την φύση του υλικού.
Το πάχος του υλικού
Η φύση του υλικού Η απορρόφηση είναι μεγαλύτερη όταν είναι μεγάλος ο ατομικός αριθμός Ζ των ατόμων του υλικού. Έτσι τα οστά που περιέχουν ασβέστιο και φώσφορο απορροφούν τις ακτίνες Χ περισσότερο από τους ιστούς που περιέχουν άνθρακα, οξυγόνο , υδρογόνο , άζωτο κ.ά.
Το μήκος κύματος Η απορρόφηση είναι μεγαλύτερη όταν το μήκος κύματος είναι μεγαλύτερο. Οι ακτίνες με μικρό μήκος κύματος ( μεγάλη συχνότητα ) είναι περισσότερο διεισδυτικές και ονομάζονται σκληρές ακτίνες. Οι ακτίνες με μεγάλο μήκος κύματος ( μικρή συχνότητα ) είναι λιγότερο διεισδυτικές και ονομάζονται μαλακές ακτίνες.
Χρήσεις των ακτίνων Χ Στην ιατρική ( ακτινογραφία – ακτινοσκόπηση , αξονική τομογραφία ) Στη βιομηχανία Διατάξεις ελέγχου
Βιολογικές βλάβες Απορροφώνται από τους ιστούς , διασπούν τους μοριακούς δεσμούς και δημιουργούν ελεύθερες ρίζες. Οι ελεύθερες ρίζες μπορεί να διαταράξουν την δομή του DNA και αν το κύτταρο επιβιώσει δίνει πολλές γενεές μεταλλαγμένων κυττάρων. Αν οι αλλαγές αφορούν γονίδια που ελέγχουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων , προκαλείται καρκίνος. Είναι πιθανή επίσης η δημιουργία παιδιών με κάποιο πρόβλημα , γι’ αυτό αποφεύγεται η έκθεση σε ακτίνες Χ των εγκύων.