RADIAȚII RX
radiații invizibile capabile să pătrundă, deși în grade diferite, toate substanțele. Este o radiație electromagnetică cu o lungime de undă de aproximativ 10-8 cm.Ca și lumina vizibilă, razele X provoacă înnegrirea filmului fotografic. Această proprietate este de mare importanță pentru medicină, industrie și cercetare științifică. Trecând prin obiectul studiat și apoi căzând pe film, radiația cu raze X își descrie structura internă pe acesta. Deoarece puterea de penetrare a radiației X este diferită pentru diferite materiale, părțile obiectului care sunt mai puțin transparente pentru acesta oferă zone mai luminoase în fotografie decât cele prin care radiația pătrunde bine. Astfel, țesuturile osoase sunt mai puțin transparente la razele X decât țesuturile care alcătuiesc pielea și organele interne. Prin urmare, pe radiografie, oasele vor fi indicate ca zone mai ușoare, iar locul fracturii, care este mai transparent pentru radiații, poate fi detectat destul de ușor. Imagistica cu raze X este, de asemenea, utilizată în stomatologie pentru a detecta carii și abcese la rădăcinile dinților, precum și în industrie pentru a detecta fisuri în piese turnate, materiale plastice și cauciucuri. Razele X sunt folosite în chimie pentru a analiza compuși și în fizică pentru a studia structura cristalelor. Un fascicul de raze X care trece printr-un compus chimic provoacă o radiație secundară caracteristică, a cărei analiză spectroscopică permite chimistului să determine compoziția compusului. La cădere pe substanță cristalină un fascicul de raze X este împrăștiat de atomii cristalului, dând un model clar, regulat de pete și dungi pe o placă fotografică, ceea ce face posibilă stabilirea structurii interne a cristalului. Utilizarea razelor X în tratamentul cancerului se bazează pe faptul că ucide celulele canceroase. Cu toate acestea, poate avea și un efect nedorit asupra celulelor normale. Prin urmare, trebuie avută o prudență extremă în această utilizare a razelor X. Radiația cu raze X a fost descoperită de fizicianul german W. Roentgen (1845-1923). Numele său este imortalizat în alți termeni fizici asociați cu această radiație: unitatea internațională a dozei de radiații ionizante se numește roentgen; o fotografie făcută cu un aparat cu raze X se numește radiografie; Domeniul medicinei radiologice care utilizează raze X pentru a diagnostica și trata bolile se numește radiologie. Roentgen a descoperit radiațiile în 1895 în timp ce era profesor de fizică la Universitatea din Würzburg. În timpul experimentelor cu raze catodice (fluxurile de electroni în tuburile cu descărcare), el a observat că un ecran situat în apropierea tubului vidat, acoperit cu cianoplatinită de bariu cristalin, strălucește puternic, deși tubul în sine este acoperit cu carton negru. Roentgen a mai stabilit că puterea de penetrare a razelor necunoscute pe care le-a descoperit, pe care le-a numit raze X, depindea de compoziția materialului absorbant. De asemenea, și-a imaginat oasele propriei mâini, plasându-l între un tub cu descărcare cu raze catodice și un ecran acoperit cu cianoplatinită de bariu. Descoperirea lui Roentgen a fost urmată de experimente ale altor cercetători care au descoperit multe proprietăți și posibilități noi de utilizare a acestei radiații. O mare contribuție au avut-o M. Laue, W. Friedrich și P. Knipping, care au demonstrat în 1912 difracția razelor X atunci când aceasta trece printr-un cristal; W. Coolidge, care în 1913 a inventat un tub cu raze X cu vid înalt cu catod încălzit; G. Moseley, care a stabilit în 1913 relația dintre lungimea de undă a radiației și numărul atomic al unui element; G. și L. Braggy, care au primit în 1915 Premiul Nobel pentru dezvoltarea bazelor analizei difracției cu raze X.
OBȚINEREA RADIAȚIILOR X
Radiația de raze X apare atunci când electronii care se mișcă la viteze mari interacționează cu materia. Când electronii se ciocnesc cu atomii de orice substanță, ei își pierd rapid energia cinetică. În acest caz, cea mai mare parte este transformată în căldură, iar o mică fracțiune, de obicei mai mică de 1%, este transformată în energie de raze X. Această energie este eliberată sub formă de cuante - particule numite fotoni care au energie, dar au masa de repaus zero. Fotonii cu raze X diferă în ceea ce privește energia lor, care este invers proporțională cu lungimea de undă. Cu metoda convențională de obținere a razelor X se obține o gamă largă de lungimi de undă, care se numește spectru de raze X. Spectrul conține componente pronunțate, așa cum se arată în Fig. 1. Un „continuum” larg se numește spectru continuu sau radiație albă. Vârfurile ascuțite suprapuse pe el se numesc linii caracteristice de emisie de raze X. Deși întregul spectru este rezultatul ciocnirilor electronilor cu materia, mecanismele de apariție a părții sale largi și a liniilor sunt diferite. Substanța este alcătuită din un numar mare atomi, fiecare dintre care are un nucleu înconjurat de învelișuri de electroni, iar fiecare electron din învelișul unui atom al unui element dat ocupă un anumit nivel de energie discret. De obicei, aceste învelișuri, sau niveluri de energie, sunt notate prin simbolurile K, L, M etc., începând de la învelișul cel mai apropiat de nucleu. Când un electron incident de energie suficient de mare se ciocnește cu unul dintre electronii legați de atom, acesta scoate acel electron din învelișul său. Spațiul gol este ocupat de un alt electron din înveliș, ceea ce corespunde unei energii mai mari. Acesta din urmă emite energie în exces prin emiterea unui foton de raze X. Deoarece electronii învelișului au valori de energie discrete, fotonii de raze X rezultați au, de asemenea, un spectru discret. Aceasta corespunde unor vârfuri ascuțite pentru anumite lungimi de undă, ale căror valori specifice depind de elementul țintă. Liniile caracteristice formează seriile K, L și M, în funcție de învelișul (K, L sau M) din care a fost îndepărtat electronul. Relația dintre lungimea de undă a razelor X și numărul atomic se numește legea lui Moseley (Fig. 2).
Dacă un electron se ciocnește cu un nucleu relativ greu, atunci încetinește, și ea energie kinetică este emis ca un foton cu raze X de aproximativ aceeași energie. Dacă zboară pe lângă nucleu, el își va pierde doar o parte din energia, iar restul va fi transferat altor atomi care îi cad în cale. Fiecare act de pierdere de energie duce la emisia unui foton cu ceva energie. Apare un spectru continuu de raze X, a cărui limită superioară corespunde energiei celui mai rapid electron. Acesta este mecanismul de formare a unui spectru continuu, iar energia maximă (sau lungimea de undă minimă) care fixează limita spectrului continuu este proporțională cu tensiunea de accelerare, care determină viteza electronilor incidenti. Liniile spectrale caracterizează materialul țintei bombardate, în timp ce spectrul continuu este determinat de energia fasciculului de electroni și practic nu depinde de materialul țintă. Razele X pot fi obținute nu numai prin bombardarea cu electroni, ci și prin iradierea țintei cu raze X din altă sursă. În acest caz, totuși, cea mai mare parte a energiei fasciculului incident intră în spectrul caracteristic de raze X și o fracțiune foarte mică din acesta intră în spectrul continuu. Evident, fasciculul de raze X incident trebuie să conţină fotoni a căror energie este suficientă pentru a excita liniile caracteristice ale elementului bombardat. Procentul mare de energie pe spectru caracteristic face ca această metodă de excitare cu raze X să fie convenabilă pentru cercetarea științifică.
tuburi cu raze X. Pentru a obține radiații de raze X datorită interacțiunii electronilor cu materia, este necesar să existe o sursă de electroni, mijloace de accelerare a acestora la viteze mari și o țintă capabilă să reziste la bombardamentul electronic și să producă radiații de raze X de intensitatea necesară. Aparatul care are toate acestea se numește tub cu raze X. Exploratorii timpurii au folosit tuburi cu „vid adânc”, cum ar fi tuburile cu descărcare de astăzi. Vidul din ele nu era foarte mare. Tuburile de descărcare conțin o cantitate mică de gaz, iar atunci când se aplică o diferență mare de potențial electrozilor tubului, atomii de gaz se transformă în ioni pozitivi și negativi. Cei pozitivi se deplasează spre electrodul negativ (catod) și, căzând peste el, scot electroni din el, iar ei, la rândul lor, se deplasează către electrodul pozitiv (anod) și, bombardându-l, creează un flux de fotoni de raze X. . În tubul modern cu raze X dezvoltat de Coolidge (Fig. 3), sursa de electroni este un catod de wolfram încălzit la temperatura ridicata. Electronii sunt accelerați la viteze mari de diferența mare de potențial dintre anod (sau anticatod) și catod. Deoarece electronii trebuie să ajungă la anod fără a se ciocni cu atomii, este necesar un vid foarte mare, pentru care tubul trebuie bine evacuat. Acest lucru reduce, de asemenea, probabilitatea de ionizare a atomilor de gaz rămași și a curenților laterali asociați.
Electronii sunt focalizați pe anod printr-un electrod cu formă specială care înconjoară catodul. Acest electrod se numește electrod de focalizare și împreună cu catodul formează „proiectorul electronic” al tubului. Anodul supus bombardamentului electronic trebuie să fie realizat dintr-un material refractar, deoarece cea mai mare parte a energiei cinetice a electronilor de bombardare este transformată în căldură. În plus, este de dorit ca anodul să fie realizat dintr-un material cu un număr atomic ridicat, deoarece randamentul cu raze X crește odată cu creșterea numărului atomic. Cel mai adesea este ales wolfram, al cărui număr atomic este 74. Designul tuburilor cu raze X poate fi diferit în funcție de condițiile și cerințele de aplicare.
DETECȚIA RACII X
Toate metodele de detectare a razelor X se bazează pe interacțiunea lor cu materia. Detectoarele pot fi de două tipuri: cele care dau o imagine și cele care nu. Primele includ dispozitive de fluorografie și fluoroscopie cu raze X, în care fasciculul de raze X trece prin obiectul studiat, iar radiația transmisă intră în ecranul sau filmul luminescent. Imaginea apare datorită faptului că diferite părți ale obiectului studiat absorb radiația în moduri diferite - în funcție de grosimea substanței și de compoziția acesteia. În detectoarele cu ecran luminiscent, energia razelor X este transformată într-o imagine direct observabilă, în timp ce în radiografie este înregistrată pe o emulsie sensibilă și poate fi observată doar după ce filmul a fost dezvoltat. Al doilea tip de detectoare include o mare varietate de dispozitive în care energia razelor X este convertită în semnale electrice care caracterizează intensitatea relativă a radiației. Acestea includ camere de ionizare, un contor Geiger, un contor proporțional, un contor de scintilație și niște detectoare speciali pe bază de sulfură și seleniu de cadmiu. În prezent, contoarele de scintilație pot fi considerate cele mai eficiente detectoare, care funcționează bine într-o gamă largă de energie.
Vezi si DETECTOARE DE PARTICULE . Detectorul este selectat ținând cont de condițiile problemei. De exemplu, dacă este necesar să se măsoare cu precizie intensitatea radiației de raze X difractate, atunci se folosesc contoare care permit măsurătorile cu o precizie de fracțiuni de procent. Dacă este necesar să se înregistreze o mulțime de fascicule difractate, atunci este recomandabil să se folosească film cu raze X, deși în acest caz este imposibil să se determine intensitatea cu aceeași precizie.
DEFECTOSCOPIE CU RAZE X ȘI GAMMA
Una dintre cele mai comune aplicații ale razelor X în industrie este controlul calității materialelor și detectarea defectelor. Metoda cu raze X este nedistructivă, astfel încât materialul testat, dacă se constată că îndeplinește cerințele cerute, poate fi apoi utilizat în scopul propus. Atât detectarea cu raze X, cât și pe defectele gamma se bazează pe puterea de penetrare a razelor X și pe caracteristicile absorbției acestora în materiale. Puterea de penetrare este determinată de energia fotonilor de raze X, care depinde de tensiunea de accelerare din tubul de raze X. Prin urmare, mostre groase și mostre din metale grele, precum aurul și uraniul, necesită o sursă de raze X cu o tensiune mai mare pentru studiul lor, iar pentru probele subțiri este suficientă o sursă cu o tensiune mai mică. Pentru detectarea defectelor cu raze gamma a piesei turnate foarte mari și a produselor laminate mari, se folosesc betatroni și acceleratori liniari, care accelerează particulele la energii de 25 MeV și mai mult. Absorbția razelor X într-un material depinde de grosimea absorbantului d și de coeficientul de absorbție m și este determinată de formula I = I0e-md, unde I este intensitatea radiației transmise prin absorbant, I0 este intensitatea radiației incidente, iar e = 2,718 este baza logaritmilor naturali. Pentru un material dat, la o lungime de undă (sau energie) dată de raze X, coeficientul de absorbție este o constantă. Dar radiația unei surse de raze X nu este monocromatică, ci conține o gamă largă de lungimi de undă, drept urmare absorbția la aceeași grosime a absorbantului depinde de lungimea de undă (frecvența) radiației. Radiația cu raze X este utilizată pe scară largă în toate industriile asociate cu prelucrarea metalelor prin presiune. De asemenea, este folosit pentru a testa butoaie de artilerie, produse alimentare, materiale plastice, pentru a testa dispozitive și sisteme complexe în inginerie electronică. (Neutronografia este, de asemenea, folosită în scopuri similare, care utilizează fascicule de neutroni în loc de raze X.) Razele X sunt folosite și în alte scopuri, cum ar fi examinarea picturilor pentru a determina autenticitatea acestora sau pentru a detecta straturi suplimentare de vopsea peste stratul principal.
DIFRACȚIE CU RAZE X
Difracția cu raze X dă Informații importante despre solide- structura lor atomică și forma cristalină, precum și lichidele, corpurile amorfe și moleculele mari. Metoda difracției este, de asemenea, utilizată pentru determinarea precisă (cu o eroare mai mică de 10-5) a distanțelor interatomice, detectarea tensiunilor și a defectelor și pentru determinarea orientării monocristalelor. Modelul de difracție poate identifica materiale necunoscute, precum și detecta prezența impurităților în probă și le poate determina. Importanța metodei de difracție cu raze X pentru progresul fizicii moderne poate fi cu greu supraestimată, deoarece înțelegerea modernă a proprietăților materiei se bazează în cele din urmă pe date despre aranjarea atomilor în diverși compuși chimici, despre natura legăturilor. între ele și pe defecte structurale. Instrumentul principal pentru obținerea acestor informații este metoda difracției cu raze X. Cristalografia cu difracție de raze X este esențială pentru determinarea structurilor moleculelor complexe mari, cum ar fi cele ale acidului dezoxiribonucleic (ADN), materialul genetic al organismelor vii. Imediat după descoperirea radiațiilor cu raze X, interesul științific și medical s-a concentrat atât asupra capacității acestei radiații de a pătrunde prin corpuri, cât și asupra naturii sale. Experimentele privind difracția razelor X prin fante și rețele de difracție au arătat că aceasta aparține radiatie electromagnetica si are o lungime de unda de ordinul 10-8-10-9 cm Chiar si mai devreme, oamenii de stiinta, in special W. Barlow, au ghicit ca forma corecta si simetrica a cristalelor naturale se datoreaza aranjarii ordonate a atomilor care formeaza un cristal. . În unele cazuri, Barlow a reușit să prezică corect structura unui cristal. Valoarea distantelor interatomice prezise a fost de 10-8 cm Faptul ca distantele interatomice s-au dovedit a fi de ordinul lungimii de unda a razelor X a facut posibila in principiu observarea difractiei lor. Rezultatul a fost ideea unuia dintre cele mai importante experimente din istoria fizicii. M. Laue a organizat un test experimental al acestei idei, care a fost realizat de colegii săi W. Friedrich și P. Knipping. În 1912, cei trei și-au publicat lucrările despre rezultatele difracției cu raze X. Principiile difracției de raze X. Pentru a înțelege fenomenul difracției cu raze X, trebuie să luăm în considerare în ordine: în primul rând, spectrul razelor X, în al doilea rând, natura structurii cristaline și, în al treilea rând, fenomenul de difracție în sine. După cum sa menționat mai sus, radiația caracteristică de raze X constă dintr-o serie de linii spectrale cu un grad ridicat de monocromaticitate, determinate de materialul anodului. Cu ajutorul filtrelor, puteți selecta cel mai intens dintre ele. Prin urmare, prin alegerea materialului anodic într-un mod adecvat, este posibil să se obțină o sursă de radiație aproape monocromatică cu o valoare a lungimii de undă foarte precis definită. Lungimile de undă ale radiațiilor caracteristice variază de obicei de la 2,285 pentru crom până la 0,558 pentru argint (valorile diferitelor elemente sunt cunoscute în termen de șase cifre semnificative). Spectrul caracteristic se suprapune unui spectru continuu „alb” de intensitate mult mai mica, datorita decelerarii electronilor incidenti in anod. Astfel, din fiecare anod pot fi obținute două tipuri de radiații: caracteristică și bremsstrahlung, fiecare dintre ele joacă în felul său. rol important. Atomii din structura cristalină sunt localizați la intervale regulate, formând o secvență de celule identice - o rețea spațială. Unele rețele (de exemplu, pentru majoritatea metalelor obișnuite) sunt destul de simple, în timp ce altele (de exemplu, pentru moleculele de proteine) sunt destul de complexe. Structura cristalină se caracterizează prin următoarele: dacă se trece de la un punct dat al unei celule la punctul corespunzător al celulei vecine, atunci se va găsi exact același mediu atomic. Și dacă un atom este situat într-unul sau altul punct al unei celule, atunci același atom va fi localizat în punctul echivalent al oricărei celule învecinate. Acest principiu este strict valabil pentru un cristal perfect, ordonat ideal. Cu toate acestea, multe cristale (de exemplu, soluții solide metalice) sunt dezordonate într-o oarecare măsură; locuri echivalente cristalografic pot fi ocupate de diferiți atomi. În aceste cazuri, nu poziția fiecărui atom este determinată, ci doar poziția atomului „mediată statistic” peste un numar mare particule (sau celule). Fenomenul de difracție este discutat în articolul OPTICS și cititorul se poate referi la acest articol înainte de a trece mai departe. Arată că, dacă undele (de exemplu, sunetul, lumina, raze X) trec printr-o fantă sau o gaură mică, atunci aceasta din urmă poate fi considerată o sursă secundară de unde, iar imaginea fantei sau a găurii constă în lumină alternativă. și dungi întunecate. În plus, dacă există o structură periodică de găuri sau fante, atunci ca rezultat al interferenței de amplificare și atenuare a razelor care provin din diferite găuri, apare un model de difracție clar. Difracția cu raze X este un fenomen colectiv de împrăștiere în care rolul găurilor și al centrelor de împrăștiere este jucat de atomii aranjați periodic ai structurii cristaline. Amplificarea reciprocă a imaginilor lor la anumite unghiuri dă un model de difracție similar cu cel care ar rezulta din difracția luminii pe un rețele de difracție tridimensionale. Imprăștirea are loc datorită interacțiunii radiației X incidente cu electronii din cristal. Datorită faptului că lungimea de undă a radiației de raze X este de același ordin cu dimensiunile atomului, lungimea de undă a radiației de raze X împrăștiate este aceeași cu cea a incidentului. Acest proces este rezultatul oscilațiilor forțate ale electronilor sub acțiunea razelor X incidente. Luați în considerare acum un atom cu un nor de electroni legați (în jurul nucleului) pe care incid razele X. Electronii în toate direcțiile împrăștie simultan incidentul și emit propriile lor radiații de raze X de aceeași lungime de undă, deși de intensitate diferită. Intensitatea radiației împrăștiate este legată de numărul atomic al elementului, deoarece numar atomic este egal cu numărul electroni orbitali care pot participa la împrăștiere. (Această dependență a intensității de numărul atomic al elementului de împrăștiere și de direcția în care se măsoară intensitatea este caracterizată de factorul de împrăștiere atomică, care joacă un rol extrem de important în analiza structurii cristalelor.) Să ne alegeți în structura cristalină un lanț liniar de atomi situati la aceeași distanță unul de celălalt și luați în considerare modelul lor de difracție. S-a remarcat deja că spectrul de raze X constă dintr-o parte continuă („continuu”) și un set de linii mai intense caracteristice elementului care este materialul anodic. Să presupunem că am filtrat spectrul continuu și am obținut un fascicul de raze X aproape monocromatic îndreptat către lanțul nostru liniar de atomi. Condiția de amplificare (interferența de amplificare) este îndeplinită dacă diferența dintre căile undelor împrăștiate de atomii învecinați este un multiplu al lungimii de undă. Dacă fasciculul incide într-un unghi a0 cu o linie de atomi separați prin intervale a (perioada), atunci pentru unghiul de difracție a diferența de cale corespunzătoare câștigului se va scrie ca a(cos a - cosa0) = hl, unde l este lungimea de undă și h este întreg (Fig. 4 și 5).
Pentru a extinde această abordare la un cristal tridimensional, este necesar doar să alegeți șiruri de atomi în alte două direcții din cristal și să rezolvați cele trei ecuații astfel obținute împreună pentru trei axe de cristal cu perioadele a, b și c. Celelalte două ecuații sunt
Acestea sunt cele trei ecuații Laue fundamentale pentru difracția cu raze X, numerele h, k și c fiind indicii Miller pentru planul de difracție.
Vezi si CRISTALELE ȘI CRISTALGRAFIA. Luând în considerare oricare dintre ecuațiile Laue, de exemplu prima, se poate observa că, deoarece a, a0, l sunt constante și h = 0, 1, 2, ..., soluția sa poate fi reprezentată ca o mulțime de conuri cu o axă comună a (Fig. . 5). Același lucru este valabil și pentru direcțiile b și c. În cazul general al împrăștierii tridimensionale (difracție), cele trei ecuații Laue trebuie să aibă o soluție comună, i.e. trei conuri de difracție situate pe fiecare dintre axe trebuie să se intersecteze; linia comună de intersecție este prezentată în fig. 6. Rezolvarea comună a ecuațiilor conduce la legea Bragg-Wulf:
l = 2(d/n)sinq, unde d este distanța dintre planele cu indicii h, k și c (perioada), n = 1, 2, ... sunt numere întregi (ordinea de difracție), iar q este unghiul format prin fascicul incident (precum și prin difracție) cu planul cristalului în care are loc difracția. Analizând ecuația legii Bragg - Wolfe pentru un singur cristal situat pe calea unui fascicul de raze X monocromatic, putem concluziona că difracția nu este ușor de observat, deoarece l și q sunt fixe și sinq METODE DE ANALIZĂ A DIFRACȚIEI
metoda Laue. Metoda Laue folosește un spectru continuu „alb” de raze X, care este direcționat către un singur cristal staționar. Pentru o anumită valoare a perioadei d, lungimea de undă corespunzătoare condiției Bragg-Wulf este selectată automat din întregul spectru. Modelele Laue astfel obținute fac posibilă aprecierea direcțiilor fasciculelor difractate și, în consecință, a orientărilor planurilor cristaline, ceea ce permite, de asemenea, să se tragă concluzii importante despre simetria, orientarea cristalului și prezența. de defecte ale acestuia. În acest caz, totuși, informațiile despre perioada spațială d se pierd. Pe fig. 7 arată un exemplu de Lauegram. Filmul cu raze X a fost situat pe partea opusă a cristalului cu cea pe care a fost incident fasciculul de raze X de la sursă.
Metoda Debye-Scherrer (pentru probe policristaline). Spre deosebire de metoda anterioară, aici se utilizează radiația monocromatică (l = const), iar unghiul q este variat. Acest lucru se realizează prin utilizarea unei probe policristaline constând din numeroase cristalite mici de orientare aleatorie, printre care se numără și cele care satisfac condiția Bragg-Wulf. Fasciculele difractate formează conuri, a căror axă este îndreptată de-a lungul fasciculului de raze X. Pentru imagini, o bandă îngustă de film cu raze X este de obicei utilizată într-o casetă cilindrică, iar razele X sunt propagate de-a lungul diametrului prin găurile din film. Debyegrama obtinuta in acest fel (Fig. 8) contine informatii exacte despre perioada d, i.e. despre structura cristalului, dar nu oferă informațiile pe care le conține Lauegrama. Prin urmare, ambele metode se completează reciproc. Să luăm în considerare câteva aplicații ale metodei Debye-Scherrer.
Identificarea elementelor și compușilor chimici. Din unghiul q determinat din Debyegramă, se poate calcula distanța interplanară d caracteristică unui element sau compus dat. În prezent, au fost întocmite multe tabele cu valorile d, care fac posibilă identificarea nu numai a unuia sau altul element sau compus chimic, ci și a diverselor stări de fază din aceeași substanță, care nu dă întotdeauna o analiză chimică. De asemenea, este posibil să se determine conținutul celui de-al doilea component în aliaje de substituție cu mare precizie din dependența perioadei d de concentrație.
Analiza stresului. Din diferența măsurată a distanțelor interplanare pentru diferite direcții în cristale, cunoscând modulul elastic al materialului, este posibil să se calculeze tensiuni mici în acesta cu mare precizie.
Studii de orientare preferenţială în cristale. Dacă cristaliții mici dintr-o probă policristalină nu sunt orientați complet aleatoriu, atunci inelele de pe Debyegram vor avea intensități diferite. În prezența unei orientări preferate pronunțate, maximele de intensitate sunt concentrate în puncte individuale din imagine, care devine similară cu imaginea pentru un singur cristal. De exemplu, în timpul laminarii adânci la rece, o foaie de metal capătă o textură - o orientare pronunțată a cristalitelor. Conform debaygramului, se poate judeca natura prelucrării la rece a materialului.
Studiul granulometriei. Dacă dimensiunea granulelor policristalui este mai mare de 10-3 cm, atunci liniile de pe Debyegram vor consta din pete individuale, deoarece în acest caz numărul de cristaliți nu este suficient pentru a acoperi întreaga gamă de valori ale unghiurilor. q. Dacă dimensiunea cristalitului este mai mică de 10-5 cm, atunci liniile de difracție devin mai largi. Lățimea lor este invers proporțională cu dimensiunea cristalitelor. Lărgirea are loc din același motiv că o scădere a numărului de fante reduce rezoluția unui rețele de difracție. Radiația cu raze X face posibilă determinarea dimensiunilor granulelor în intervalul 10-7-10-6 cm.
Metode pentru monocristale. Pentru ca difracția de către un cristal să ofere informații nu numai despre perioada spațială, ci și despre orientarea fiecărui set de planuri de difracție, se folosesc metode ale unui singur cristal rotativ. Un fascicul de raze X monocromatic este incident pe cristal. Cristalul se rotește în jurul axei principale, pentru care ecuațiile Laue sunt satisfăcute. În acest caz, unghiul q, care este inclus în formula Bragg-Wulf, se modifică. Maximele de difracție sunt situate la intersecția conurilor de difracție Laue cu suprafața cilindrică a filmului (Fig. 9). Rezultatul este un model de difracție de tipul prezentat în Fig. 10. Cu toate acestea, complicațiile sunt posibile datorită suprapunerii diferitelor ordine de difracție la un moment dat. Metoda poate fi îmbunătățită semnificativ dacă, concomitent cu rotirea cristalului, filmul este de asemenea mutat într-un anumit mod.
Studii de lichide și gaze. Se știe că lichidele, gazele și corpurile amorfe nu au structura cristalină corectă. Dar chiar și aici, între atomi din molecule, există legătură chimică, datorită căruia distanța dintre ele rămâne aproape constantă, deși moleculele în sine sunt orientate aleatoriu în spațiu. Asemenea materiale oferă, de asemenea, un model de difracție cu un număr relativ mic de maxime întinse. Prelucrarea unei astfel de imagini prin metode moderne face posibilă obținerea de informații despre structura chiar și a unor astfel de materiale necristaline.
ANALIZA SPECTROCHIMICĂ A RAZE X
Deja la câțiva ani după descoperirea razelor X, Ch. Barkla (1877-1944) a descoperit că atunci când un flux de raze X de înaltă energie acționează asupra unei substanțe, apar razele X fluorescente secundare, care sunt caracteristice elementului sub studiu. La scurt timp după aceea, G. Moseley, într-o serie de experimente ale sale, a măsurat lungimile de undă ale radiației de raze X caracteristice primare obținute prin bombardarea cu electroni a diferitelor elemente și a dedus relația dintre lungimea de undă și numărul atomic. Aceste experimente, precum și invenția lui Bragg a spectrometrului cu raze X, au pus bazele analizei spectrochimice cu raze X. Capabilitati cu raze X pentru analiza chimica au fost imediat recunoscute. Spectrografele au fost create cu înregistrare pe o placă fotografică, în care proba studiată a servit drept anod al unui tub cu raze X. Din păcate, această tehnică s-a dovedit a fi foarte laborioasă și, prin urmare, a fost folosită numai atunci când metodele obișnuite de analiză chimică au fost inaplicabile. Un exemplu remarcabil de cercetare inovatoare în domeniul spectroscopiei analitice cu raze X a fost descoperirea în 1923 de către G. Hevesy și D. Coster a unui nou element, hafniul. Dezvoltarea tuburilor cu raze X de mare putere pentru radiografie și a detectorilor sensibili pentru măsurători radiochimice în timpul celui de-al Doilea Război Mondial a contribuit în mare măsură la creșterea rapidă a spectrografiei cu raze X în următorii ani. Această metodă a devenit larg răspândită datorită vitezei, confortului, caracterului nedistructiv al analizei și posibilității de automatizare totală sau parțială. Este aplicabil în problemele de analiză cantitativă și calitativă a tuturor elementelor cu număr atomic mai mare de 11 (sodiu). Deși analiza spectrochimică cu raze X este folosită în mod obișnuit pentru a determina componente criticeîntr-o probă (cu un conținut de 0,1-100%), în unele cazuri este potrivit pentru concentrații de 0,005% și chiar mai mici.
spectrometru cu raze X. Un spectrometru modern de raze X este format din trei sisteme principale (Fig. 11): sisteme de excitație, i.e. tub cu raze X cu un anod din wolfram sau alt material refractar și o sursă de alimentare; sisteme de analiză, de ex. un cristal analizor cu două colimatoare cu fante multiple, precum și un spectrogoniometru pentru reglare fină; și sisteme de înregistrare cu un contor Geiger sau proporțional sau cu scintilație, precum și un redresor, amplificator, contoare și un înregistrator grafic sau alt dispozitiv de înregistrare.
Analiza fluorescentă cu raze X. Proba analizată este situată pe calea razelor X excitante. Regiunea probei de examinat este de obicei izolată de o mască cu o gaură de diametrul dorit, iar radiația trece printr-un colimator care formează un fascicul paralel. În spatele cristalului analizorului, un colimator cu fantă emite radiații difractate pentru detector. De obicei, unghiul maxim q este limitat la 80-85°, astfel încât numai razele X a căror lungime de undă l este legată de distanța interplanară d prin inegalitatea l Microanaliza cu raze X. Spectrometrul cu cristal analizor plat descris mai sus poate fi adaptat pentru microanaliză. Acest lucru se realizează prin restrângerea fie a fasciculului de raze X primar, fie a fasciculului secundar emis de probă. Cu toate acestea, o scădere a dimensiunii efective a probei sau a deschiderii de radiație duce la o scădere a intensității radiației difractate înregistrate. O îmbunătățire a acestei metode poate fi obținută prin utilizarea unui spectrometru cu cristal curbat, care face posibilă înregistrarea unui con de radiație divergentă, și nu doar radiație, axă paralelă colimator. Cu un astfel de spectrometru, pot fi identificate particule mai mici de 25 µm. O reducere și mai mare a dimensiunii probei analizate este realizată în microanalizatorul cu sondă de electroni cu raze X inventat de R. Kasten. Aici, un fascicul de electroni foarte focalizat excită emisia caracteristică de raze X a probei, care este apoi analizată de un spectrometru cu cristal îndoit. Folosind un astfel de dispozitiv, este posibil să se detecteze cantități de substanță de ordinul 10-14 g într-o probă cu un diametru de 1 μm. Au fost dezvoltate și instalații cu scanare cu fascicul de electroni a probei, cu ajutorul cărora se poate obține un model bidimensional al distribuției pe eșantion a elementului pentru a cărui radiație caracteristică este reglat spectrometrul.
DIAGNOSTIC MEDICAL RENTAJ
Dezvoltarea tehnologiei cu raze X a redus semnificativ timpul de expunere și a îmbunătățit calitatea imaginilor, permițând examinarea chiar și a țesuturilor moi.
Fluorografie. Această metodă de diagnosticare constă în fotografiarea unei imagini în umbră de pe un ecran translucid. Pacientul este plasat între o sursă de raze X și un ecran plat de fosfor (de obicei iodură de cesiu), care strălucește atunci când este expus la raze X. Țesuturile biologice de diferite grade de densitate creează umbre de radiație cu raze X cu diferite grade de intensitate. Un radiolog examinează o imagine în umbră pe un ecran fluorescent și pune un diagnostic. În trecut, un radiolog se baza pe viziune pentru a analiza o imagine. Acum există diverse sisteme care amplifică imaginea, o afișează pe un ecran de televizor sau înregistrează date în memoria computerului.
Radiografie.Înregistrarea unei imagini cu raze X direct pe film fotografic se numește radiografie. În acest caz, organul studiat este situat între sursa de raze X și film, care captează informații despre starea organului la un moment dat. Radiografia repetată face posibilă evaluarea evoluției sale ulterioare. Radiografia vă permite să examinați foarte precis integritatea țesutului osos, care constă în principal din calciu și este opac la raze X, precum și la rupturile țesutului muscular. Cu ajutorul lui, mai bine decat un stetoscop sau ascultare, se analizeaza starea plamanilor in caz de inflamatie, tuberculoza, sau prezenta lichidului. Cu ajutorul radiografiei, se determină dimensiunea și forma inimii, precum și dinamica modificărilor acesteia la pacienții care suferă de boli de inimă.
agenţi de contrast. Părțile corpului și cavitățile organelor individuale care sunt transparente la raze X devin vizibile dacă sunt umplute cu un agent de contrast care este inofensiv pentru organism, dar care permite vizualizarea formei organelor interne și verificarea funcționării acestora. Pacientul fie ia substanțe de contrast pe cale orală (cum ar fi sărurile de bariu în studiul tractului gastrointestinal), fie sunt administrate intravenos (cum ar fi soluțiile care conțin iod în studiul rinichilor și tractului urinar). LA anul trecut Cu toate acestea, aceste metode sunt înlocuite cu metode de diagnostic bazate pe utilizarea atomilor radioactivi și a ultrasunetelor.
scanare CT.În anii 1970, a fost dezvoltată o nouă metodă de diagnosticare cu raze X, bazată pe o fotografie completă a corpului sau a părților sale. Imaginile cu straturi subțiri ("slices") sunt procesate de un computer, iar imaginea finală este afișată pe ecranul monitorului. Această metodă se numește tomografie computerizată cu raze X. Este utilizat pe scară largă în medicina modernă pentru diagnosticarea infiltratelor, tumorilor și a altor tulburări ale creierului, precum și pentru diagnosticarea bolilor țesuturilor moi din interiorul corpului. Această tehnică nu necesită introducerea de agenți de contrast străini și, prin urmare, este mai rapidă și mai eficientă decât tehnicile tradiționale.
ACȚIUNEA BIOLOGICĂ A RADIAȚIILOR X
Efectul biologic dăunător al radiațiilor X a fost descoperit la scurt timp după descoperirea sa de către Roentgen. S-a dovedit că noile radiații pot provoca ceva de genul unei arsuri solare severe (eritem), însoțită, totuși, de leziuni mai profunde și mai permanente ale pielii. Ulcerele care apar adesea s-au transformat în cancer. În multe cazuri, degetele sau mâinile au trebuit amputate. Au fost și morți. S-a constatat că leziunile cutanate pot fi evitate prin reducerea timpului și a dozei de radiații, prin utilizarea de ecranare (de exemplu, plumb) și a mijloacelor telecomandă. Dar treptat au fost dezvăluite și alte efecte, mai lungi, ale expunerii la raze X, care au fost apoi confirmate și studiate pe animale de experiment. Efectele datorate acțiunii razelor X, precum și a altor radiații ionizante (cum ar fi radiațiile gamma emise de materialele radioactive) includ: 1) modificări temporare ale compoziției sângelui după o expunere relativ mică în exces; 2) modificări ireversibile ale compoziției sângelui (anemie hemolitică) după expunerea excesivă prelungită; 3) o creștere a incidenței cancerului (inclusiv leucemie); 4) îmbătrânire mai rapidă și Moarte prematura; 5) apariția cataractei. În plus, experimentele biologice pe șoareci, iepuri și muște (Drosophila) au arătat că chiar și doze mici de iradiere sistematică a populațiilor mari, datorită creșterii ratei de mutație, duc la efecte genetice dăunătoare. Majoritatea geneticienilor recunosc aplicabilitatea acestor date la corpul uman. În ceea ce privește efectul biologic al radiațiilor cu raze X asupra corpului uman, acesta este determinat de nivelul dozei de radiație, precum și de ce organ anume al corpului a fost expus la radiații. De exemplu, bolile de sânge sunt cauzate de iradierea organelor care formează sânge, în principal a măduvei osoase, și de consecințe genetice - prin iradierea organelor genitale, care poate duce și la sterilitate. Acumularea de cunoștințe despre efectele radiațiilor cu raze X asupra corpului uman a condus la elaborarea unor standarde naționale și internaționale pentru dozele admisibile de radiații, publicate în diferite cărți de referință. Pe lângă razele X, care sunt utilizate în mod intenționat de oameni, există și așa-numita radiație laterală împrăștiată, care apare din diverse motive, de exemplu, din cauza împrăștierii din cauza imperfecțiunii plumbului. ecran de protectie, pe care această radiație nu o absoarbe complet. În plus, multe dispozitive electrice care nu sunt concepute pentru a produce raze X generează totuși raze X ca produs secundar. Astfel de dispozitive includ microscoape electronice, lămpi redresoare de înaltă tensiune (kenotroni), precum și kinescoape ale televizoarelor color învechite. Producția de kinescoape color moderne în multe țări este acum sub control guvernamental.
FACTORI PERICULOȘI AI RADIAȚIILOR X
Tipurile și gradul de pericol al expunerii la raze X pentru oameni depind de contingentele de persoane expuse la radiații.
Profesioniști care lucrează cu echipamente cu raze X. Această categorie include radiologi, stomatologi, precum și lucrătorii științifici și tehnici și personalul care întreține și utilizează echipamente cu raze X. Se iau măsuri eficiente pentru a reduce nivelurile de radiații cu care trebuie să facă față.
Pacienții. Nu există criterii stricte aici, iar nivelul de siguranță al radiațiilor pe care pacienții îl primesc în timpul tratamentului este determinat de medicii curant. Medicii sunt sfătuiți să nu expună pacienții în mod inutil la raze X. O atenție deosebită trebuie acordată la examinarea femeilor însărcinate și a copiilor. În acest caz, se iau măsuri speciale.
Metode de control. Există trei aspecte în acest sens:
1) disponibilitatea echipamentului adecvat, 2) aplicarea reglementărilor de siguranță, 3) utilizarea corectă a echipamentului. La o examinare cu raze X, doar zona dorită trebuie expusă la radiații, fie că este vorba de examene dentare sau de plămâni. Rețineți că imediat după oprirea aparatului de raze X, atât radiațiile primare, cât și cele secundare dispar; De asemenea, nu există radiații reziduale, care nu sunt întotdeauna cunoscute chiar și de cei care sunt conectați direct cu ea în munca lor.
Vezi si
STRUCTURA ATOMULUI;
1. Surse de raze X.
2. Raze X Bremsstrahlung.
3. Radiația caracteristică cu raze X. legea lui Moseley.
4. Interacțiunea radiațiilor X cu materia. Legea slăbirii.
5. Fundamentele fizice utilizarea razelor X în medicină.
6. Concepte și formule de bază.
7. Sarcini.
radiații cu raze X - unde electromagnetice cu o lungime de undă de la 100 la 10 -3 nm. Pe scară undele electromagnetice Radiația cu raze X ocupă regiunea dintre radiațiile UV și γ -radiații. Razele X (razele X) au fost descoperite în 1895 de K. Roentgen, care în 1901 a devenit primul Laureat Nobelîn fizică.
32.1. Surse de raze X
Sursele naturale de raze X sunt niște izotopi radioactivi (de exemplu, 55 Fe). Sursele artificiale de raze X puternice sunt tuburi cu raze X(Fig. 32.1).
Orez. 32.1. Dispozitiv cu tub cu raze X
Tubul cu raze X este un balon de sticlă evacuat cu doi electrozi: anodul A și catodul K, între care se creează o tensiune înaltă U (1-500 kV). Catodul este o bobină încălzită cu curent electric. Electronii emiși de un catod încălzit (emisia termionică) sunt accelerați câmp electric inainte de mare viteze (pentru asta ai nevoie de o tensiune mare) si cad pe anodul tubului. Când acești electroni interacționează cu materialul anodului, apar două tipuri de radiații cu raze X: frânăși caracteristică.
Suprafața de lucru a anodului este situată la un anumit unghi față de direcția fasciculului de electroni pentru a crea direcția dorită a razelor X.
Aproximativ 1% din energia cinetică a electronilor este transformată în raze X. Restul energiei este eliberată sub formă de căldură. Prin urmare, suprafața de lucru a anodului este realizată dintr-un material refractar.
32.2. Bremsstrahlung radiografie
Un electron care se mișcă într-un mediu își pierde viteza. Acest lucru creează o accelerație negativă. Conform teoriei lui Maxwell, orice accelerat mișcarea unei particule încărcate este însoțită de radiații electromagnetice. Se numește radiația care apare atunci când un electron decelerează în materialul anodic bremsstrahlung cu raze X.
Proprietățile bremsstrahlung sunt determinate de următorii factori.
1. Radiația este emisă de cuante individuale ale căror energii sunt legate de frecvență prin formula (26.10)
unde ν este frecvența, λ este lungimea de undă.
2. Toţi electronii care ajung la anod au aceeași energie cinetică egală cu munca câmpului electric dintre anod și catod:
unde e este sarcina electronului, U este tensiunea de accelerare.
3. Energia cinetică a unui electron este parțial transferată substanței și merge să o încălzească (Q) și este parțial cheltuită pentru crearea unui cuantum de raze X:
4. Relația dintre Q și hv întâmplător.
Datorită ultimei proprietăți (4), cuantele generate de variat electroni, au variat frecvențe și lungimi de undă. Prin urmare, spectrul bremsstrahlung este solid. vedere tipică densitatea spectrală fluxul de raze X (Φ λ = άΦ/άλ) este prezentat în fig. 32.2.
Orez. 32.2. Spectrul Bremsstrahlung
Din partea undelor lungi, spectrul este limitat de o lungime de undă de 100 nm, care este limita radiației X. Din partea undelor scurte, spectrul este limitat de lungimea de undă λ min . Conform formulei (32.2) lungime de undă minimă corespunde cazului Q = 0 (energia cinetică a electronului este complet convertită în energia cuantumului):
Calculele arată că fluxul bremsstrahlung (Φ) este direct proporțional cu pătratul tensiunii U dintre
anod și catod, curent I în tub și numărul atomic Z al substanței anodice:
Spectre Bremsstrahlung la diferite tensiuni, diferite temperaturi catodice și diverse substanțe anodul sunt prezentate în fig. 32.3.
Orez. 32.3. Spectrul Bremsstrahlung (Φ λ):
a - la tensiuni diferite U în tub; b - la diferite temperaturi T
catod; c - cu substanțe anodice diferite care diferă în parametrul Z
Cu o creștere a tensiunii anodului, valoarea λmin se deplasează către lungimi de undă mai scurte. În același timp, crește și înălțimea curbei spectrale (Fig. 32.3, A).
Pe măsură ce temperatura catodului crește, emisia de electroni crește. În mod corespunzător, crește și curentul I în tub. Înălțimea curbei spectrale crește, dar compoziția spectrală a radiației nu se modifică (Fig. 32.3, b).
Când materialul anodului se modifică, înălțimea curbei spectrale se modifică proporțional cu numărul atomic Z (Fig. 32.3, c).
32.3. Radiația caracteristică cu raze X. legea lui Moseley
Când electronii catodici interacționează cu atomii anodici, împreună cu bremsstrahlung cu raze X, apare radiația cu raze X, al cărei spectru constă din linii individuale. Această radiație
are urmatoarea origine. Unii electroni catodici pătrund adânc în atom și scot electroni din el. cochilii interioare. Locurile vacante astfel formate sunt umplute cu electroni cu superior cochilii, rezultând emisia de cuante de radiație. Această radiație conține un set discret de frecvențe determinate de materialul anodului și se numește radiatii caracteristice. Spectrul complet al unui tub cu raze X este o suprapunere a spectrului caracteristic pe spectrul bremsstrahlung (Fig. 32.4).
Orez. 32.4. Spectrul de emisie al tubului de raze X
Existența spectrelor de raze X caracteristice a fost descoperită folosind tuburi de raze X. Mai târziu s-a constatat că astfel de spectre apar în timpul oricărei ionizări a orbitelor interioare ale elementelor chimice. După ce a studiat spectrele caracteristice ale diferitelor elemente chimice, G. Moseley (1913) a stabilit următoarea lege, care îi poartă numele.
Rădăcina pătrată a frecvenței caracteristice de radiație este funcție liniară numărul de serie al elementului:
unde ν este frecvența liniei spectrale, Z este numărul atomic al elementului emițător, A, B sunt constante.
Legea lui Moseley face posibilă determinarea numărului atomic al unui element chimic din spectrul observat al radiațiilor caracteristice. Acest lucru a jucat un rol important în plasarea elementelor în sistemul periodic.
32.4. Interacțiunea radiațiilor X cu materia. legea slăbirii
Există două tipuri principale de interacțiune a radiațiilor X cu materia: împrăștierea și efectul fotoelectric. Când este împrăștiat, direcția de mișcare a unui foton se schimbă. În efectul fotoelectric, un foton absorbit.
1. Imprăștire coerentă (elastică). apare atunci când energia unui foton de raze X este insuficientă pentru ionizarea internă a unui atom (eliminarea unui electron dintr-una dintre învelișurile interioare). În acest caz, direcția de mișcare a fotonului se schimbă, iar energia și lungimea de undă a acestuia nu se modifică (prin urmare, această împrăștiere se numește elastic).
2. Imprăștire incoerentă (Compton). apare atunci când energia fotonului este mult mai mare decât energia de ionizare internă A u: hv >> A u.
În acest caz, electronul se desprinde de atom și capătă o oarecare energie cinetică E k. Direcția fotonului în timpul împrăștierii Compton se schimbă, iar energia acestuia scade:
Imprăștirea Compton este asociată cu ionizarea atomilor de materie.
3. efect fotoelectric apare atunci când energia fotonului hv este suficientă pentru a ioniza atomul: hv > A u. În același timp, cuantica de raze X absorbit iar energia sa este cheltuită pentru ionizarea atomului și pentru comunicarea energiei cinetice la electronul ejectat E k \u003d hv - AI.
Imprăștirea Compton și efectul fotoelectric sunt însoțite de radiații caracteristice cu raze X, deoarece după eliminarea electronilor interni, locurile libere sunt umplute cu electroni din învelișurile exterioare.
Luminescență cu raze X.În unele substanțe, electronii și cuantele de împrăștiere Compton, precum și electronii cu efect fotoelectric, provoacă excitarea moleculelor, care este însoțită de tranziții radiative la starea fundamentală. Aceasta produce o strălucire numită luminiscență cu raze X. Luminescența bariu-platină-cianogen a permis ca razele X să fie descoperite de către Roentgen.
legea slăbirii
Difuzarea razelor X și efectul fotoelectric duc la faptul că, pe măsură ce radiația de raze X pătrunde adânc în fasciculul primar de radiație, este slăbită (Fig. 32.5). Relaxarea este exponențială:
Valoarea lui μ depinde de materialul absorbant și de spectrul radiațiilor. Pentru calcule practice, ca o caracteristică a celor slăbiți
Orez. 32.5. Atenuarea fluxului de raze X în direcția razelor incidente
Unde λ
- lungimea de unda; Z este numărul atomic al elementului; k este o constantă.
32.5. Bazele fizice de utilizare
radiații cu raze X în medicină
În medicină, razele X sunt folosite în scopuri diagnostice și terapeutice.
Diagnosticare cu raze X- Metode de obținere a imaginilor organelor interne cu ajutorul razelor X.
Baza fizică a acestor metode este legea atenuării razelor X în materie (32.10). Flux uniform de raze X în secțiune transversală după trecere țesut neomogen va deveni neomogen. Această neomogenitate poate fi înregistrată pe un film fotografic, un ecran fluorescent sau folosind un fotodetector cu matrice. De exemplu, coeficienții de slăbire a masei țesutului osos - Ca 3 (PO 4) 2 - și țesuturilor moi - în principal H 2 O - diferă de 68 de ori (μ m os / μ m apă = 68). Densitatea osoasă este, de asemenea, mai mare decât densitatea țesuturilor moi. Prin urmare, o imagine cu raze X produce o imagine ușoară a osului pe un fundal mai întunecat al țesuturilor moi.
Dacă organul studiat și țesuturile care îl înconjoară au coeficienți de atenuare similari, atunci special agenţi de contrast. Deci, de exemplu, în timpul fluoroscopiei stomacului, subiectul ia o masă moale de sulfat de bariu (BaSO 4), în care coeficientul de atenuare a masei este de 354 de ori mai mare decât cel al țesuturilor moi.
Pentru diagnosticare, se utilizează radiația cu raze X cu o energie fotonică de 60-120 keV. LA practică medicală folosind următoarele metode de diagnosticare cu raze X.
1. Raze X. Imaginea este formată pe un ecran fluorescent. Luminozitatea imaginii este scăzută și poate fi vizualizată numai într-o cameră întunecată. Medicul trebuie protejat de expunere.
Avantajul fluoroscopiei este că se efectuează în timp real. Dezavantajul este o încărcare mare de radiații asupra pacientului și a medicului (comparativ cu alte metode).
Versiunea modernă a fluoroscopiei - televiziunea cu raze X - folosește intensificatoare de imagine cu raze X. Amplificatorul percepe strălucirea slabă a ecranului cu raze X, o amplifică și o transmite pe ecranul televizorului. Ca urmare, sarcina de radiații asupra medicului a scăzut brusc, luminozitatea imaginii a crescut și a devenit posibilă înregistrarea rezultatelor examinării pe video.
2. Radiografie. Imaginea este formată pe o peliculă specială care este sensibilă la raze X. Imaginile sunt realizate în două proiecții reciproc perpendiculare (directă și laterală). Imaginea devine vizibilă după procesarea fotografiei. Imaginea uscată finită este vizualizată în lumină transmisă.
În același timp, detaliile sunt vizibile în mod satisfăcător, al căror contrast diferă cu 1-2%.
În unele cazuri, înainte de examinare, pacientului i se oferă o specială agent de contrast. De exemplu, o soluție care conține iod (intravenos) în studiul rinichilor și al tractului urinar.
Avantajele radiografiei sunt rezoluția înaltă, timpul scurt de expunere și siguranța aproape deplină pentru medic. Dezavantajele includ imaginea statică (obiectul nu poate fi urmărit în dinamică).
3. Fluorografie.În această examinare, imaginea obținută pe ecran este fotografiată pe un film sensibil de format mic. Fluorografia este utilizată pe scară largă în ancheta în masă a populației. Dacă pe fluorogramă se găsesc modificări patologice, pacientului i se prescrie o examinare mai detaliată.
4. Electroroentgenografia. Acest tip de examinare diferă de radiografia convențională prin modul în care este surprinsă imaginea. Folosiți în loc de film placa de seleniu, electrizat de raze X. Rezultatul este o imagine latentă a sarcinilor electrice care poate fi făcută vizibilă și transferată pe hârtie.
5. Angiografie. Această metodă este utilizată în examinarea vaselor de sânge. Un agent de contrast este injectat în venă printr-un cateter, după care un aparat puternic de raze X realizează o serie de imagini care se succed într-o fracțiune de secundă. Figura 32.6 prezintă o angiografie în regiunea arterei carotide.
6. tomografie computerizată cu raze X. Acest tip de examinare cu raze X vă permite să obțineți o imagine a unei secțiuni plane a corpului cu o grosime de câțiva mm. În acest caz, secțiunea dată este iluminată în mod repetat în unghiuri diferite cu fixarea fiecărei imagini individuale în memoria computerului. Apoi
Orez. 32.6. Angiografia care arată o îngustare a canalului arterei carotide
Orez. 32.7. Schema de scanare a tomografiei (a); tomograma capului în secțiune transversală la nivelul ochilor (b).
se realizează reconstrucția computerizată, rezultatul căreia este imaginea stratului scanat (Fig. 32.7).
Tomografia computerizată face posibilă distingerea elementelor cu o diferență de densitate între ele de până la 1%. Radiografia convențională vă permite să captați o diferență minimă de densitate între zonele adiacente de 10-20%.
terapie cu raze X - utilizarea razelor X pentru a distruge tumorile maligne.
Efectul biologic al radiațiilor este de a perturba activitatea vitală a celulelor care se înmulțesc foarte rapid. Raze X foarte dure (cu o energie fotonică de aproximativ 10 MeV) sunt folosite pentru a distruge celulele canceroase din adâncul corpului. Pentru a reduce deteriorarea țesuturilor sănătoase din jur, fasciculul se rotește în jurul pacientului astfel încât numai zona deteriorată să rămână sub influența sa în orice moment.
32.6. Concepte și formule de bază
Continuarea tabelului
Sfârșitul mesei
32.7. Sarcini
1. De ce un fascicul de electroni din tuburile cu raze X medicale lovește un punct al anticatodului și nu cade pe el într-un fascicul larg?
Răspuns: pentru a obține o sursă punctuală de raze X, oferind un contur clar al obiectelor translucide pe ecran.
2. Aflați limita razelor X bremsstrahlung (frecvența și lungimea de undă) pentru tensiunile U 1 = 2 kV și U 2 = 20 kV.
4.
Ecranele cu plumb sunt folosite pentru a proteja împotriva razelor X. Absorbția liniară a razelor X în plumb este de 52 cm -1 . Care ar trebui să fie grosimea stratului de ecranare de plumb pentru ca acesta să reducă intensitatea razelor X de 30 de ori?
5.
Aflați fluxul de radiație al tubului de raze X la U = 50 kV, I = 1 mA. Anodul este realizat din wolfram (Z = 74). Găsiți eficiența tubului.
6.
Pentru diagnosticarea cu raze X a țesuturilor moi, se folosesc agenți de contrast. De exemplu, stomacul și intestinele sunt umplute cu o masă de sulfat de bariu (BaSO4). Comparați coeficienții de atenuare a masei sulfatului de bariu și țesuturilor moi (apă).
7. Ce va da o umbră mai groasă pe ecranul cu raze X: aluminiu (Z = 13, ρ = 2,7 g/cm 3) sau același strat de cupru (Z = 29, ρ = 8,9 g/cm 3)?
8.
De câte ori este mai mare grosimea stratului de aluminiu decât grosimea stratului de cupru, dacă straturile atenuează razele X în același mod?
Radiologia este o ramură a radiologiei care studiază efectele radiațiilor cu raze X asupra corpului animalelor și oamenilor, care decurg din această boală, tratamentul și prevenirea acestora, precum și metodele de diagnosticare a diferitelor patologii cu ajutorul razelor X (diagnostic cu raze X) . Un aparat de diagnosticare cu raze X obișnuit include o sursă de alimentare (transformatoare), un redresor de înaltă tensiune care transformă curentul alternativ al rețelei electrice în curent continuu, un panou de control, un trepied și un tub cu raze X.
Razele X sunt un fel oscilații electromagnetice, care se formează în tubul de raze X în timpul decelerației bruște a electronilor accelerați în momentul ciocnirii lor cu atomii materialului anodic. În prezent, punctul de vedere este general acceptat că razele X, prin natura lor fizică, sunt unul dintre tipurile de energie radiantă, al cărei spectru include și unde radio, razele infraroșii, lumina vizibilă, razele ultraviolete și razele gamma de elemente radioactive. Radiația cu raze X poate fi caracterizată ca o colecție a celor mai mici particule ale sale - cuante sau fotoni.
Orez. 1 - aparat mobil cu raze X:
A - tub cu raze X;
B - sursa de alimentare;
B - trepied reglabil.
Orez. 2 - Panou de control al aparatului cu raze X (mecanic - în stânga și electronic - în dreapta): A - panou pentru reglarea expunerii și durității;
B - buton de alimentare de înaltă tensiune.
Orez. 3 este o diagramă bloc a unui aparat de raze X tipic 1 - retea;
2 - autotransformator;
3 - transformator step-up;
4 - tub cu raze X;
5 - anod;
6 - catod;
7 - transformator coborâtor.
Mecanismul de producere a raze X
Razele X se formează în momentul ciocnirii unui flux de electroni accelerați cu materialul anodic. Când electronii interacționează cu o țintă, 99% din energia lor cinetică este transformată în energie termalăși doar 1% - în raze X.
Un tub cu raze X constă dintr-un recipient de sticlă în care sunt lipiți 2 electrozi: un catod și un anod. Aerul este pompat din cilindrul de sticlă: mișcarea electronilor de la catod la anod este posibilă numai în condiții de vid relativ (10 -7 -10 -8 mm Hg). Pe catod există un filament, care este un filament de tungsten strâns răsucit. La aplicare curent electric emisia de electroni are loc pe filament, în care electronii sunt separați de spirală și formează un nor de electroni lângă catod. Acest nor este concentrat la cupa de focalizare a catodului, care stabilește direcția mișcării electronilor. Cupă - o mică depresiune în catod. Anodul, la rândul său, conține o placă metalică de wolfram pe care sunt concentrați electronii - acesta este locul formării razelor X.
Orez. 4 - Dispozitiv cu tub cu raze X: A - catod; 
B - anod;
B - filament de wolfram;
G - cupa de focalizare a catodului;
D - flux de electroni accelerați;
E - tinta tungsten;
G - balon de sticlă;
З - o fereastră din beriliu;
Și - formate raze X;
K - filtru din aluminiu.
La tubul electronic sunt conectate 2 transformatoare: step-down și step-up. Un transformator coborâtor încălzește filamentul de tungsten cu o tensiune scăzută (5-15 volți), rezultând emisia de electroni. Un transformator de înaltă tensiune merge direct la catod și anod, care sunt alimentate cu o tensiune de 20-140 kilovolți. Ambele transformatoare sunt plasate în blocul de înaltă tensiune al mașinii cu raze X, care este umplut cu ulei de transformator, care asigură răcirea transformatoarelor și izolarea fiabilă a acestora.
După ce s-a format un nor de electroni cu ajutorul unui transformator coborâtor, transformatorul crescător este pornit și se aplică o tensiune de înaltă tensiune la ambii poli ai circuitului electric: un impuls pozitiv la anod și unul negativ. puls la catod. Electronii încărcați negativ sunt respinși dintr-un catod încărcat negativ și tind spre un anod încărcat pozitiv - datorită unei astfel de diferențe de potențial, se atinge o viteză mare de mișcare - 100 mii km / s. La această viteză, electronii bombardează placa anodului de tungsten, completând un circuit electric, rezultând raze X și energie termică.
Radiația cu raze X este împărțită în bremsstrahlung și caracteristică. Bremsstrahlung apare din cauza unei decelerari bruște a vitezei electronilor emiși de un filament de wolfram. Radiația caracteristică are loc în momentul rearanjarii învelișurilor de electroni ale atomilor. Ambele tipuri sunt formate într-un tub cu raze X în momentul ciocnirii electronilor accelerați cu atomii materialului anodic. Spectrul de emisie al unui tub de raze X este o suprapunere a bremsstrahlung și a razelor X caracteristice.
Orez. 5 - principiul formării razelor X bremsstrahlung.
Orez. 6 - principiul formării razelor X caracteristice.
Proprietățile de bază ale razelor X
- Razele X sunt invizibile pentru percepția vizuală.
- Radiația cu raze X are o mare putere de penetrare prin organele și țesuturile unui organism viu, precum și structuri dense de natură neînsuflețită, care nu transmit raze de lumină vizibile.
- Razele X provoacă strălucirea unora compuși chimici numită fluorescență.
- Sulfurile de zinc și cadmiu au fluorescentă galben-verde,
- Cristale de tungstat de calciu - violet-albastru.
Scara oscilațiilor electromagnetice
Razele X au o lungime de undă și o frecvență specifice de oscilație. Lungimea de undă (λ) și frecvența de oscilație (ν) sunt legate prin relația: λ ν = c, unde c este viteza luminii, rotunjită la 300.000 km pe secundă. Energia razelor X este determinată de formula E = h ν, unde h este constanta lui Planck, o constantă universală egală cu 6,626 10 -34 J⋅s. Lungimea de undă a razelor (λ) este legată de energia lor (E) prin relația: λ = 12,4 / E.
Radiația cu raze X diferă de alte tipuri de oscilații electromagnetice în lungime de undă (vezi tabel) și energie cuantică. Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât frecvența, energia și puterea de penetrare sunt mai mari. Lungimea de undă a razelor X este în interval
. Prin modificarea lungimii de undă a radiației X, este posibil să-i controlăm puterea de penetrare. Razele X au o lungime de undă foarte scurtă, dar o frecvență mare de oscilație, deci sunt invizibile pentru ochiul uman. Datorită energiei lor enorme, quantele au o putere mare de penetrare, care este una dintre principalele proprietăți care asigură utilizarea razelor X în medicină și alte științe.Caracteristicile razelor X
Intensitate - caracteristică cantitativă Radiația cu raze X, care este exprimată prin numărul de raze emise de tub pe unitatea de timp. Intensitatea razelor X este măsurată în miliamperi. Comparând-o cu intensitatea luminii vizibile de la o lampă incandescentă convențională, putem face o analogie: de exemplu, o lampă de 20 de wați va străluci cu o intensitate sau putere, iar o lampă de 200 de wați va străluci cu alta, în timp ce calitatea luminii în sine (spectrul acesteia) este aceeași. Intensitatea radiației X este, de fapt, cantitatea acesteia. Fiecare electron creează una sau mai multe cuante de radiație pe anod, prin urmare, numărul de raze X în timpul expunerii obiectului este reglat prin modificarea numărului de electroni care tind către anod și a numărului de interacțiuni ale electronilor cu atomii țintei de tungsten. , care se poate face în două moduri:
- Prin modificarea gradului de incandescență al spiralei catodului folosind un transformator coborâtor (numărul de electroni produși în timpul emisiei va depinde de cât de fierbinte este spirala de wolfram, iar numărul de cuante de radiație va depinde de numărul de electroni);
- Prin modificarea valorii tensiunii înalte furnizate de transformatorul step-up polii tubului - catodul și anodul (cu cât tensiunea este mai mare pe polii tubului, cu atât electronii primesc mai multă energie cinetică, ceea ce , datorită energiei lor, pot interacționa la rândul lor cu mai mulți atomi ai substanței anodice - vezi Fig. orez. 5; electronii cu energie scăzută vor putea intra într-un număr mai mic de interacțiuni).
Intensitatea razelor X (curentul anodului) înmulțită cu expunerea (timpul tubului) corespunde expunerii la raze X, care se măsoară în mAs (miliamperi pe secundă). Expunerea este un parametru care, ca și intensitatea, caracterizează cantitatea de raze emise de un tub cu raze X. Singura diferență este că expunerea ține cont și de timpul de funcționare al tubului (de exemplu, dacă tubul funcționează timp de 0,01 sec, atunci numărul de raze va fi unul, iar dacă 0,02 sec, atunci numărul de raze va fi diferit - de două ori mai mult). Expunerea la radiații este stabilită de radiolog pe panoul de control al aparatului cu raze X, în funcție de tipul de examinare, dimensiunea obiectului studiat și sarcina de diagnosticare.
Rigiditate- caracteristica calitativă a radiaţiilor cu raze X. Se măsoară prin tensiunea înaltă de pe tub - în kilovolți. Determină puterea de penetrare a razelor X. Este reglat de tensiunea înaltă furnizată tubului cu raze X de un transformator step-up. Cu cât diferența de potențial este mai mare pe electrozii tubului, cu atât electronii se resping de la catod și se reped spre anod, cu atât mai puternică ciocnirea lor cu anodul. Cu cât ciocnirea lor este mai puternică, cu atât lungimea de undă a radiației X rezultată este mai mică și puterea de penetrare a acestei unde este mai mare (sau duritatea radiației, care, la fel ca și intensitatea, este reglată pe panoul de comandă de parametrul de tensiune de pe tubul - kilovoltaj).
λ - lungimea de undă; 
Orez. 7 - Dependența lungimii de undă de energia undei:
E - energia valurilor 
Orez. 8 - Raportul dintre tensiunea de pe tubul de raze X și lungimea de undă a radiației de raze X rezultate:
Clasificarea tuburilor cu raze X
- Prin programare
- Diagnostic
- Terapeutic
- Pentru analiza structurală
- Pentru transiluminare
- De proiectare
- Prin focalizare
- Focalizare unică (o spirală pe catod și un punct focal pe anod)
- Bifocal (două spirale de dimensiuni diferite pe catod și două puncte focale pe anod)
- După tipul de anod
- Staționar (fix)
- Rotire
Razele X sunt folosite nu numai în scopuri de radiodiagnostic, ci și în scopuri terapeutice. După cum sa menționat mai sus, capacitatea radiațiilor X de a suprima creșterea celulelor tumorale face posibilă utilizarea acesteia în terapia cu radiații a bolilor oncologice. Pe lângă domeniul medical de aplicare, radiațiile cu raze X și-au găsit o largă aplicație în domeniul ingineriei și tehnic, știința materialelor, cristalografie, chimie și biochimie: de exemplu, este posibil să se identifice defecte structurale în diverse produse (șine, suduri , etc.) folosind radiații cu raze X. Tipul unei astfel de cercetări se numește defectoscopie. Și în aeroporturi, gări și alte locuri aglomerate, introscoapele de televiziune cu raze X sunt utilizate în mod activ pentru a scana bagajele de mână și bagajele din motive de securitate.
În funcție de tipul de anod, tuburile cu raze X diferă ca design. Datorită faptului că 99% din energia cinetică a electronilor este convertită în energie termică, în timpul funcționării tubului, anodul este încălzit semnificativ - ținta sensibilă de wolfram arde adesea. Anodul este răcit în tuburi moderne de raze X prin rotirea acestuia. Anodul rotativ are forma unui disc, care distribuie uniform căldura pe toată suprafața sa, prevenind supraîncălzirea locală a țintei de tungsten.
Designul tuburilor cu raze X diferă, de asemenea, ca focalizare. Punct focal - secțiunea anodului pe care este generat fasciculul de raze X de lucru. Este subdivizat în punctul focal real și punctul focal efectiv ( orez. 12). Datorită unghiului anodului, punctul focal efectiv este mai mic decât cel real. Sunt utilizate diferite dimensiuni ale punctelor focale, în funcție de dimensiunea zonei imaginii. Cu cât suprafața imaginii este mai mare, cu atât punctul focal trebuie să fie mai larg pentru a acoperi întreaga zonă a imaginii. Cu toate acestea, un punct focal mai mic produce o claritate mai bună a imaginii. Prin urmare, atunci când se produc imagini mici, se folosește un filament scurt, iar electronii sunt direcționați către o zonă mică a țintei anodului, creând un punct focal mai mic.
Orez. 9 - tub cu raze X cu un anod staționar.
Orez. 10 - Tub cu raze X cu anod rotativ.
Orez. 11 - Dispozitiv cu tub cu raze X cu anod rotativ.
Orez. 12 este o diagramă a formării unui punct focal real și eficient.
1. Bremsstrahlung și raze X caracteristice,
proprietăți și caracteristici de bază.
În 1895, omul de știință german Roentgen a descoperit pentru prima dată strălucirea unui ecran fluorescent, care a fost cauzată de radiația invizibilă pentru ochi provenită dintr-o porțiune a tubului de sticlă cu descărcare în gaz situată vizavi de catod. Acest tip de radiație avea capacitatea de a trece prin substanțe impenetrabile luminii vizibile. Roentgen le-a numit raze X și a stabilit proprietățile de bază care fac posibilă utilizarea lor în diferite ramuri ale științei și tehnologiei, inclusiv în medicină.
Raze X se numesc radiație cu o lungime de undă de 80-10 -5 nm. Radiația cu raze X cu undă lungă se suprapune cu radiația UV cu undă scurtă, unde scurtă se suprapune cu radiația g cu undă lungă. În medicină, se utilizează radiația cu raze X cu o lungime de undă de 10 până la 0,005 nm, ceea ce corespunde unei energii fotonice de 10 2 EV până la 0,5 MeV. Radiația de raze X este invizibilă pentru ochi, prin urmare, toate observațiile cu ea sunt făcute folosind ecrane fluorescente sau filme fotografice, deoarece provoacă luminiscență cu raze X și are un efect fotochimic. Este caracteristic faptul că majoritatea corpurilor care sunt impenetrabile la radiația optică sunt în mare parte transparente la radiația de raze X, care are proprietăți comune undelor electromagnetice. Cu toate acestea, datorită dimensiunii mici a lungimii de undă, unele proprietăți sunt greu de detectat. Prin urmare, natura ondulatorie a radiațiilor a fost stabilită mult mai târziu decât descoperirea lor.
Conform metodei de excitare, radiația cu raze X este împărțită în bremsstrahlung și radiații caracteristice.
Razele X Bremsstrahlung se datorează decelerării electronilor în mișcare rapidă de către câmpul electric al atomului (nucleu și electroni) substanței prin care zboară. Mecanismul acestei radiații poate fi explicat prin faptul că orice sarcină în mișcare este un curent în jurul căruia se creează un câmp magnetic, a cărui inducție (B) depinde de viteza electronului. La frânare, inducția magnetică scade și, în conformitate cu teoria lui Maxwell, apare o undă electromagnetică.
Când electronii decelerează, doar o parte din energie este folosită pentru a crea un foton cu raze X, cealaltă parte este cheltuită pentru încălzirea anodului. Frecvența (lungimea de undă) a unui foton depinde de energia cinetică inițială a electronului și de intensitatea decelerației acestuia. Mai mult, chiar dacă energia cinetică inițială este aceeași, atunci condițiile de decelerare în substanță vor fi diferite, prin urmare, fotonii emiși vor avea cea mai diversă energie și, în consecință, lungimea de undă, adică. spectrul de raze X va fi continuu. Figura 1 prezintă spectrul bremsstrahlung la diferite tensiuni U 1
.
Dacă U este exprimat în kilovolți și se ia în considerare raportul dintre alte cantități, atunci formula arată astfel: l k \u003d 1,24 / U (nm) sau l k \u003d 1,24 / U (Å) (1Å \u003d 10 -10 m) ).
Din graficele de mai sus, se poate stabili că lungimea de undă l m, care reprezintă energia maximă de radiație, este în raport constant cu lungimea de undă limită l k:
.
Lungimea de undă caracterizează energia unui foton, de care depinde puterea de penetrare a radiației atunci când interacționează cu materia.
Razele X cu lungime de undă scurtă au de obicei o putere mare de penetrare și sunt numite dure, în timp ce razele X cu lungime de undă lungă sunt numite moi. După cum se poate observa din formula de mai sus, lungimea de undă la care scade energia maximă de radiație este invers proporțională cu tensiunea dintre anodul și catodul tubului. Creșterea tensiunii la anodul tubului cu raze X, modificați compoziția spectrală a radiației și creșteți duritatea acesteia.
Când se modifică tensiunea filamentului (se modifică temperatura filamentului a catodului), se modifică numărul de electroni emiși de catod pe unitatea de timp sau, în consecință, puterea curentului în circuitul anodului tubului. În acest caz, puterea de radiație se modifică proporțional cu prima putere a curentului. Compoziția spectrală a radiației nu se va modifica.
Fluxul total (puterea) radiației, distribuția energiei pe lungimi de undă și, de asemenea, limita spectrului pe partea lungimii de undă scurte depind de următorii trei factori: tensiunea U, care accelerează electronii și se aplică între anod și catod. a tubului; numărul de electroni implicați în formarea radiației, adică curent de filament al tubului; numărul atomic Z al materialului anodic, în care are loc decelerația electronilor.
Fluxul bremsstrahlung se calculează prin formula: , unde 
,
Numărul de serie Z al unui atom al unei substanțe (numărul atomic).
Prin creșterea tensiunii pe tubul cu raze X, se poate observa apariția unor linii separate (spectrul de linii) pe fundalul radiației bremsstrahlung continue, care corespunde radiației caracteristice cu raze X. Apare în timpul tranziției electronilor între învelișurile interioare ale atomilor dintr-o substanță (învelișuri K, L, M). Caracterul de linie al spectrului de radiații caracteristic apare din cauza faptului că electronii accelerați pătrund adânc în atomi și scot electronii din straturile lor interioare din afara atomului. Electronii (Fig. 2) din straturile superioare trec în locuri libere, drept urmare fotoni de raze X sunt emiși cu o frecvență corespunzătoare diferenței nivelurilor de energie de tranziție. Liniile din spectrul radiațiilor caracteristice sunt combinate în serii corespunzătoare tranzițiilor electronilor cu un nivel mai înalt la nivelul K, L, M.
Acțiunea externă, în urma căreia electronul este scos din straturile interioare, trebuie să fie suficient de puternică. Spre deosebire de spectrele optice, spectrele de raze X caracteristice ale diferiților atomi sunt de același tip. Uniformitatea acestor spectre se datorează faptului că straturile interioare ale diferiților atomi sunt aceleași și diferă doar energetic, deoarece efectul de forță din partea nucleului crește pe măsură ce numărul ordinal al elementului crește. Acest lucru duce la faptul că spectrele caracteristice se deplasează către frecvențe mai mari odată cu creșterea sarcinii nucleare. Această relație este cunoscută sub numele de legea lui Moseley: 
, unde A și B sunt constante; Numărul de ordine Z al elementului.
Există o altă diferență între spectrele de raze X și cele optice. Spectrul caracteristic al unui atom nu depinde de compusul chimic în care este inclus atomul. Deci, de exemplu, spectrul de raze X al atomului de oxigen este același pentru O, O 2 , H 2 O, în timp ce spectrele optice ale acestor compuși sunt semnificativ diferite. Această caracteristică a spectrelor de raze X ale atomilor a servit drept bază pentru denumirea de „caracteristică”.
Radiația caracteristică apare ori de câte ori există locuri libere în straturile interioare ale unui atom, indiferent de motivele care au cauzat-o. De exemplu, însoțește unul dintre tipurile de dezintegrare radioactivă, care constă în captarea unui electron din stratul interior de către nucleu.
2. Dispozitivul tuburilor cu raze X și al protozoarelor
aparat cu raze X.
Cea mai comună sursă de radiație cu raze X este un tub cu raze X - un dispozitiv de vid cu doi electrozi (Fig. 3). Este un recipient din sticlă (p = 10 -6 - 10 -7 mm Hg) cu doi electrozi - anodul A și catodul K, între care se creează o tensiune înaltă. Catodul încălzit (K) emite electroni. Anodul A este adesea denumit anticatod. Are o suprafață înclinată pentru a direcționa radiația de raze X rezultată într-un unghi față de axa tubului. Anodul este realizat dintr-un metal cu conductivitate termică bună (cupru) pentru a elimina căldura generată de impactul electronilor. La capătul teșit al anodului se află o placă Z din metal refractar (tungsten) cu număr atomic ridicat, numită oglindă anodica. În unele cazuri, anodul este răcit special cu apă sau ulei. Pentru tuburile de diagnosticare, este importantă precizia sursei de raze X, care poate fi obținută prin focalizarea electronilor într-un singur loc al anodului. Prin urmare, din punct de vedere constructiv, trebuie luate în considerare două sarcini opuse: pe de o parte, electronii trebuie să cadă într-un loc al anodului, pe de altă parte, pentru a preveni supraîncălzirea, este de dorit să se distribuie electronii pe diferite părți ale anodul. Din acest motiv, unele tuburi cu raze X sunt fabricate cu un anod rotativ.
Într-un tub de orice design, electronii accelerați de tensiunea dintre anod și catod cad pe oglinda anodică și pătrund adânc în substanță, interacționează cu atomii și sunt decelerati de câmpul de atomi. Aceasta produce raze X bremsstrahlung. Simultan cu bremsstrahlung, se formează o cantitate mică (câteva procente) de radiație caracteristică. Doar 1-2% dintre electronii care lovesc anodul provoacă bremsstrahlung, iar restul provoacă un efect termic. Pentru concentrația de electroni, catodul are un capac de ghidare. Partea oglinzii de wolfram pe care cade fluxul principal de electroni se numește focarul tubului. Lățimea fasciculului de radiație depinde de zona sa (claritatea focalizării).
Pentru alimentarea tubului sunt necesare două surse: o sursă de înaltă tensiune pentru circuitul anod și o sursă de joasă tensiune (6-8 V) pentru alimentarea circuitului de filament. Ambele surse trebuie să fie reglementate independent. Prin modificarea tensiunii anodului se reglează duritatea radiației de raze X, iar prin modificarea incandescenței, a curentului circuitului de ieșire și, în consecință, a puterii de radiație.
Schema schematică a celui mai simplu aparat cu raze X este prezentată în Fig.4. Circuitul are două transformatoare de înaltă tensiune Tr.1 și Tr.2 pentru alimentarea filamentului. Tensiunea înaltă de pe tub este reglată de un autotransformator Tr.3 conectat la înfășurarea primară a transformatorului Tr.1. Comutatorul K reglează numărul de spire ale înfășurării autotransformatorului. În acest sens, se modifică și tensiunea înfășurării secundare a transformatorului, alimentată la anodul tubului, adică. duritatea este reglabila.
Curentul de filament al tubului este reglat de un reostat R, inclus în circuitul primar al transformatorului Tr.2. Curentul circuitului anodic este măsurat cu un miliampermetru. Tensiunea aplicată electrozilor tubului se măsoară cu un kilovoltmetru kV, sau tensiunea din circuitul anodic poate fi apreciată după poziția comutatorului K. Curentul filamentului, reglat de reostat, se măsoară cu un ampermetru A. În schema luată în considerare, tubul cu raze X redresează simultan o tensiune alternativă ridicată.
Este ușor de observat că un astfel de tub radiază doar într-o jumătate de ciclu de curent alternativ. Prin urmare, puterea sa va fi mică. Pentru a crește puterea radiată, multe dispozitive folosesc redresoare cu raze X cu undă completă de înaltă tensiune. În acest scop, se folosesc 4 kenotrone speciale, care sunt conectate într-un circuit de punte. Un tub cu raze X este inclus într-o diagonală a podului.
3. Interacțiunea radiațiilor X cu materia
(împrăștiere coerentă, împrăștiere incoerentă, efect fotoelectric).
Când razele X cad pe un corp, acestea sunt reflectate de acesta într-o cantitate mică, dar în mare parte pătrund adânc în. În masa corpului, radiația este parțial absorbită, parțial împrăștiată și parțial trece. Trecând prin corp, fotonii de raze X interacționează în principal cu electronii atomilor și moleculelor substanței. Înregistrarea și utilizarea radiației cu raze X, precum și impactul acesteia asupra obiectelor biologice, sunt determinate de procesele primare de interacțiune a unui foton de raze X cu electronii. Trei procese principale au loc în funcție de raportul dintre energia fotonului E și energia de ionizare AI.
A)împrăștiere coerentă.
Difuzarea razelor X cu lungime de undă lungă are loc în principal fără modificarea lungimii de undă și se numește coerentă. Interacțiunea unui foton cu electronii învelișurilor interioare, strâns legați de nucleu, nu face decât să-și schimbe direcția, fără a-și schimba energia și, prin urmare, lungimea de undă (Fig. 5).
Difuzarea coerentă are loc dacă energia fotonului este mai mică decât energia de ionizare: E = hn<А И. Так как энергия фотона и энергия атома не изменяется, то когерентное рассеяние не вызывает биологического действия. Однако при создании защиты от рентгеновского излучения следует учитывать возможность изменения направления первичного пучка.
b) Imprăștire incoerentă (efect Compton).
În 1922, A. Compton, observând împrăștierea razelor X dure, a descoperit o scădere a puterii de penetrare a fasciculului împrăștiat în comparație cu fasciculul incident. Imprăștirea razelor X cu lungimea de undă variabilă se numește efect Compton. Apare atunci când un foton de orice energie interacționează cu electronii învelișurilor exterioare ale atomilor legați slab de nucleu (Fig. 6). Un electron este desprins dintr-un atom (astfel de electroni se numesc electroni de recul). Energia fotonului scade (lungimea de undă crește în consecință), iar direcția de mișcare a acestuia se schimbă și ea. Efectul Compton apare dacă energia fotonului de raze X este mai mare decât energia de ionizare: , . În acest caz, apar electroni de recul cu energie cinetică E K. Atomii și moleculele devin ioni. Dacă E K este semnificativă, atunci electronii pot ioniza atomii vecini prin ciocnire, formând noi electroni (secundari).
în) Efect fotoelectric.
Dacă energia unui foton hn este suficientă pentru a detașa un electron, atunci când interacționează cu un atom, fotonul este absorbit, iar electronul este detașat de el. Acest fenomen se numește efect fotoelectric. Atomul este ionizat (fotoinizare). În acest caz, electronul capătă energie cinetică și, dacă aceasta din urmă 
este semnificativă, atunci poate ioniza atomii vecini prin ciocnire, formând noi electroni (secundari). Dacă energia fotonului este insuficientă pentru ionizare, atunci efectul fotoelectric se poate manifesta prin excitarea unui atom sau a unei molecule. În unele substanțe, acest lucru duce la emisia ulterioară de fotoni în regiunea radiației vizibile (luminescență cu raze X), iar în țesuturi, la activarea moleculelor și a reacțiilor fotochimice.
Efectul fotoelectric este tipic pentru fotonii cu o energie de ordinul a 0,5-1 MeV.
Cele trei procese principale de interacțiune discutate mai sus sunt primare, duc la secundare, terțiare etc. fenomene. Când radiația de raze X intră într-o substanță, pot avea loc o serie de procese înainte ca energia unui foton de raze X să fie convertită în energia mișcării termice.
Ca urmare a proceselor de mai sus, fluxul primar de raze X este slăbit. Acest proces respectă legea lui Bouguer. O scriem sub forma: Ф =Ф 0 e - mx, unde m este un coeficient de atenuare liniar care depinde de natura substanței (în principal de densitate și număr atomic) și de lungimea de undă a radiației (energia fotonului). Poate fi reprezentat ca fiind alcătuit din trei termeni corespunzători împrăștierii coerente, împrăștierii incoerente și efectului fotoelectric: 
.
Deoarece coeficientul liniar de absorbție depinde de densitatea substanței, este de preferat să se utilizeze coeficientul de atenuare a masei, care este egal cu raportul dintre coeficientul liniar de atenuare și densitatea absorbantului și nu depinde de densitatea substanței. . Dependența fluxului de raze X (intensitatea) de grosimea filtrului absorbant este prezentată în Fig. 7 pentru H2O, Al și Cu. Calculele arată că un strat de apă de 36 mm grosime, aluminiu de 15 mm și cupru de 1,6 mm reduc intensitatea razelor X de 2 ori. Această grosime se numește grosimea semistratului d. Dacă o substanță atenuează radiația de raze X la jumătate, atunci 
, apoi 
, sau , 
; ; . Cunoscând grosimea semistratului, puteți determina oricând m. Dimensiunea .
4. Utilizarea razelor X în medicină
(fluoroscopie, radiografie, tomografie cu raze X, fluorografie, radioterapie).
Una dintre cele mai frecvente aplicații ale razelor X în medicină este transiluminarea organelor interne în scopuri de diagnostic - diagnosticul cu raze X.
Pentru diagnosticare se folosesc fotoni cu o energie de 60-120 keV. În acest caz, coeficientul de absorbție a masei este determinat în principal de efectul fotoelectric. Valoarea lui este proporţională cu l 3 (în care se manifestă puterea mare de pătrundere a radiaţiei dure) şi proporţională cu puterea a treia a numărului de atomi ai substanţei - absorbant: , unde K este coeficientul de proporţionalitate.
Corpul uman este format din țesuturi și organe care au capacitate de absorbție diferită în raport cu razele X. Prin urmare, atunci când este iluminat cu raze X, pe ecran se obține o imagine de umbră neuniformă, care oferă o imagine a locației organelor și țesuturilor interne. Cele mai dense țesuturi care absorb radiațiile (inima, vase mari, oase) sunt văzute ca întunecate, în timp ce țesuturile mai puțin absorbante (plămâni) sunt văzute ca luminoase.
În multe cazuri, este posibil să se judece starea lor normală sau patologică. Diagnosticul cu raze X folosește două metode principale: fluoroscopia (transmisie) și radiografia (imagine). Dacă organul studiat și țesuturile din jurul acestuia absorb aproximativ în mod egal fluxul de raze X, atunci se folosesc agenți de contrast speciali. Deci, de exemplu, în ajunul unei examinări cu raze X a stomacului sau intestinelor, se dă o masă moale de sulfat de bariu, caz în care se poate vedea imaginea lor în umbră. În fluoroscopie și radiografie, o imagine cu raze X este o imagine rezumată a întregii grosimi a obiectului prin care trec razele X. Cele mai clar definite sunt acele detalii care sunt mai aproape de ecran sau de film, iar cele îndepărtate devin neclare și neclare. Dacă într-un organ există o zonă alterată patologic, de exemplu, distrugerea țesutului pulmonar în interiorul unui focar extins de inflamație, atunci, în unele cazuri, această zonă de pe raze X în cantitate de umbre poate fi „pierdută”. Pentru a-l face vizibil, se folosește o metodă specială - tomografia (înregistrare stratificată), care vă permite să faceți fotografii ale straturilor individuale ale zonei studiate. Acest tip de tomograme strat cu strat se obține cu ajutorul unui aparat special numit tomograf, în care tubul cu raze X (RT) și filmul (Fp) sunt deplasate periodic, împreună, în antifază față de zona de studiu. În acest caz, razele X în orice poziție a RT vor trece prin același punct al obiectului (zona modificată), care este centrul față de care RT și FP se mișcă periodic. Imaginea în umbră a zonei va fi surprinsă pe film. Prin schimbarea poziției „centrului de balansare”, este posibil să obțineți imagini stratificate ale obiectului. Folosind un fascicul subțire de raze X, un ecran special (în loc de Fp) format din detectoare semiconductoare de radiații ionizante, este posibilă procesarea imaginii în timpul tomografiei folosind un computer. Această variantă modernă a tomografiei se numește tomografie computerizată. Tomografia este utilizată pe scară largă în studiul plămânilor, rinichilor, vezicii biliare, stomacului, oaselor etc.
Luminozitatea imaginii de pe ecran și timpul de expunere pe film depind de intensitatea radiației X. Când se utilizează pentru diagnosticare, intensitatea nu poate fi mare, pentru a nu provoca un efect biologic nedorit. Prin urmare, există o serie de dispozitive tehnice care îmbunătățesc luminozitatea imaginii la intensități scăzute de raze X. Unul dintre aceste dispozitive este un tub intensificator de imagine.
Un alt exemplu este fluorografia, în care o imagine este obținută pe un film sensibil de format mic de pe un ecran mare luminiscent cu raze X. La fotografiere, se folosește un obiectiv cu deschidere mare, imaginile finite sunt examinate cu o lupă specială.
Fluorografia combină o mare capacitate de detectare a bolilor latente (boli ale toracelui, tractului gastrointestinal, sinusurilor paranazale etc.) cu un debit semnificativ și, prin urmare, este o metodă foarte eficientă de cercetare în masă (în linie).
Deoarece fotografiarea unei imagini cu raze X în timpul fluorografiei este realizată folosind optica fotografică, imaginea de pe fluorogramă este redusă în comparație cu raze X. În acest sens, rezoluția fluorogramei (adică vizibilitatea detaliilor mici) este mai mică decât cea a unei radiografii convenționale, cu toate acestea, este mai mare decât în cazul fluoroscopiei.
A fost proiectat un dispozitiv - un tomofluorograf, care face posibilă obținerea de fluorograme ale părților corpului și ale organelor individuale la o anumită adâncime - așa-numitele imagini stratificate (secțiuni) - tomofluorograme.
Radiațiile cu raze X sunt folosite și în scopuri terapeutice (terapie cu raze X). Efectul biologic al radiațiilor este de a perturba activitatea vitală a celulelor, în special a celor în curs de dezvoltare rapidă. În acest sens, terapia cu raze X este folosită pentru a influența tumorile maligne. Este posibil să alegeți o doză de radiație suficientă pentru distrugerea completă a tumorii cu afectare relativ minoră a țesuturilor sănătoase din jur, care sunt restaurate datorită regenerării ulterioare.
Radiațiile cu raze X sunt una dintre cele mai mari descoperiri făcute în beneficiul medicinei. Datorită razelor X, un număr mare de boli au fost diagnosticate și multe vieți au fost salvate. Acum nici nu ne putem imagina cum era posibil să trăim fără această metodă de diagnostic și să tratam pneumonia, fracturile și alte afecțiuni patologice înainte. În acest articol, am încercat să luăm în considerare totul despre razele X și, de asemenea, de ce sunt periculoase razele X, în ce cazuri este interzisă efectuarea acestui studiu, care ar putea fi consecințele negative pentru corpul uman după razele X?
Ce este radiația cu raze X
Radiația cu raze X a fost descoperită în 1895 de W. Roentgen. Datorită acestei persoane, metodele de cercetare cu raze X sunt acum disponibile pentru noi. Cercetătorul a descris descoperirea sa ca fiind capacitatea de a privi în interiorul unei persoane fără a ridica un bisturiu. Curând, după descoperirea „radiației X”, au început să apară informații despre boli la persoanele care au fost supuse acestei proceduri de diagnosticare. După cum sa dovedit, razele X nu sunt sigure pentru oameni, ele pot duce la boli grave, inclusiv patologii oncologice.
Principalele proprietăți ale razelor X sunt enumerate mai jos:
- Razele X sunt capabile să treacă prin țesuturile corpului uman, precum și prin diverse medii și substanțe cu densități diferite.
- Razele sunt capabile să provoace luminescență - strălucire. Toate substanțele pot fi împărțite în două grupe: cele care strălucesc sub influența razelor X și cele care nu strălucesc.
- Cauza reacții fotochimice, ducând la modificări ale compușilor halogeni.
- Acestea conduc la ionizarea particulelor neutre (atomi și molecule). Sub influența razelor X, ionii încărcați sunt obținuți din elemente neîncărcate. Mediul în care se formează ionii este capabil să conducă un curent electric.
Razele X nu numai că pot străluci prin țesuturile corpului uman, dar pot duce și la modificări ale electroliților în ele. Raze X afectează toate sistemele și celulele corpului.
Aplicații medicale ale razelor X
Iradierea cu raze X este utilizată pe scară largă în medicină. Aceasta poate fi efectuat atât în scopul diagnosticării, cât și al identificării diferitelor stări patologice si pentru tratamentul bolilor.
Amintiți-vă că orice expunere a unei persoane care utilizează raze X ar trebui efectuată numai dacă există indicații specifice pentru aceasta.
Tipuri de tehnici radiologice de diagnostic
Radiografia plămânilor sau a oricărei alte părți a corpului este o metodă de cercetare destul de informativă.. Capacitatea razelor de a trece prin țesuturi și de a provoca o strălucire în unele dintre ele a devenit baza pentru diagnosticarea bolilor folosind radiații cu raze X.
În medicină, se folosesc următoarele tehnici de diagnostic cu raze X: 
- Fluoroscopie - imaginea este afișată pe un ecran fluorescent. În medicina modernă nu se mai folosește practic, este considerată o metodă depășită.
- Radiografia este un studiu prin care imaginea obținută în timpul iradierii este transferată într-un film special. Există următoarele tipuri de această cercetare:
- Duodenografia este un studiu al stomacului și duodenului. Se efectuează pentru a detecta ulcere, tumori, obstrucții în aceste părți ale tractului digestiv.
- Colecistografie, colografie - o imagine cu raze X a vezicii biliare și a canalului său, vă permite să evaluați permeabilitatea, dimensiunea și prezența pietrelor în ele.
- Irrigoscopie - radiografie a intestinului gros. Este necesar în diagnosticul de obstrucție intestinală, neoplasme benigne și benigne, diverticuli, volvulus intestinal.
- Se efectuează o radiografie a plămânilor pentru a detecta pneumonie, bronșită, tuberculoză, pleurezie, pneumotorax, neoplasme ale țesutului pulmonar și prezența corpurilor străine.
- Metrosalpingografia este un studiu cu raze X care este efectuat pentru a evalua permeabilitatea trompelor uterine.
- Ortopantomografia este o examinare cu raze X care ajută la evaluarea stării dinților și a maxilarului.
- Mamografia este o radiografie a glandelor mamare. Acest studiu este considerat screening, fiind recomandat de OMS pentru depistarea cancerului de sân în stadii incipiente..
- Radiografia coloanei vertebrale și a secțiunilor individuale ale structurilor osoase este efectuată pentru a evalua integritatea oaselor, pentru a identifica abaterile în structura sau locația acestora. Cu ajutorul radiografiilor sunt cel mai adesea diagnosticate fracturile, fisurile și luxațiile.
- Tomografia, sau tomografia computerizată (CT), este un tip de examinare cu raze X în care este posibil să se obțină imagini strat cu strat ale diferitelor organe, sisteme și structuri ale scheletului. CT este considerată una dintre cele mai informative și moderne tehnici de diagnosticare. Datorită acesteia, este posibil să se detecteze accidente vasculare cerebrale, patologii ale coloanei vertebrale etc. Chirurgii folosesc adesea scanări CT stratificate atunci când elaborează un plan pentru o intervenție chirurgicală viitoare.
- Fluorografia este un studiu în care imaginea este mai mică decât dimensiunea reală a structurii studiate. În zilele noastre, fluorografia plămânilor este efectuată pe scară largă, este un screening pentru tuberculoză.
Conform celor mai recente protocoale moderne și recomandărilor OMS, fluorografia anuală pentru prevenirea tuberculozei nu este recomandată. O astfel de examinare poartă o sarcină mare de radiații asupra corpului, fiind în același timp puțin informativă. Un test de sânge venos este recomandat pentru screeningul tuberculozei.
Tratament cu raze X
În ciuda faptului că razele X sunt dăunătoare sănătății și pot provoca unele boli, oamenii de știință și-au găsit utilizarea în tratamentul patologiilor.
Razele X în medicina modernă sunt utilizate pe scară largă în tratamentul neoplasmelor maligne. Baza unei astfel de radioterapii este capacitatea razelor X de a influența compoziția ionică a celulelor și țesuturilor, de a le schimba structura.
Cu ajutorul radioterapiei, este posibilă oprirea diviziunii patologice a celulelor maligne, oprirea creșterii tumorilor și răspândirea metastazelor în tot corpul.
Tratamentul cu raze X este de obicei greu de tolerat de către organism. Dar, în ciuda numărului mare de efecte secundare, ajută în lupta împotriva cancerului, oferă unei persoane o șansă pentru o viață viitoare.
Impactul negativ al razelor X asupra oamenilor
După cum am spus, razele X au un efect asupra corpului uman. Medicii s-au adaptat să folosească această proprietate a acestora în scopul terapeutic al neoplasmelor oncologice. Dar, în același timp, un număr mare de persoane care sunt supuse unei examinări a corpului folosind tehnici cu raze X sunt expuse riscului de a forma cancer și alte boli cauzate de expunerea la radiații.
Mai jos luăm în considerare ce rău pot avea razele X asupra corpului uman cu doza crescută: 
- Leziune cutanată. Radiațiile cu raze X, atunci când sunt expuse unei persoane în doze mari, pot provoca arsuri profunde ale pielii. O astfel de leziune este tolerată de pacienți mai severă decât o arsură termică convențională. O astfel de boală a pielii poate fi complicată de cancerul de piele.
- La o doză care depășește valoarea admisă, este posibilă dezvoltarea bolii radiațiilor. Aceasta este o afecțiune în care sistemul imunitar, sângele, țesutul conjunctiv este deteriorat. Boala cronică de radiații se dezvoltă adesea la persoanele care lucrează cu raze X.
- Tulburări endocrinologice. Dozele mari de radiații afectează negativ funcționarea glandei tiroide, a ovarelor și testiculelor și a glandelor suprarenale.
- Diverse patologii oncologice. Poate fi cancer, leucemie, sarcoame. De exemplu, oamenii de știință au demonstrat că mamografia frecventă contribuie la dezvoltarea cancerului de sân.
Există standarde și doze care indică câte doze de raze X sunt acceptabile pentru o persoană.. Conform acestor standarde, se calculează durata zilei de lucru pentru persoanele în contact cu radiațiile și numărul sigur de examinări cu raze X.
Unitățile moderne de raze X transportă o sarcină de radiație mai mică asupra corpului uman. Nocivitatea fotografiilor realizate cu ajutorul lor este semnificativ mai mică. Din păcate, astfel de dispozitive relativ sigure nu sunt disponibile în toate instituțiile medicale de stat; există mai multe în centrele și clinicile private de diagnosticare.
Radiografie și sarcină
Radiografia cu raze X în timpul sarcinii este strict contraindicată. Este interzis să o faci în orice perioadă a nașterii unui copil. Fătul este foarte sensibil la orice radiație. Sub influența razelor X, se pot dezvolta anomalii ale dezvoltării sale, care sunt adesea incompatibile cu viața bebelușului.
La o femeie care a suferit o examinare cu raze X în timpul nașterii, riscul de avort spontan crește semnificativ.
Raze X ale unei femei gravide afectează formarea organelor și sistemelor fătului. Poate duce la defecte cardiace, dezvoltarea anormală a sistemului nervos și alte anomalii.
Femeile aflate la începutul sarcinii sunt expuse riscului, deoarece este posibil să nu fie conștiente de situația lor și să nu informeze despre aceasta medicul curant, care prescrie radiografii.
Este posibil să se minimizeze daunele razelor X
În ciuda prejudiciului și pericolului examinării cu raze X, nu ar trebui să o refuzați. Aceste proceduri de diagnosticare sunt foarte informative și, de foarte multe ori, este imposibil să se diagnosticheze și să se prescrie tratament fără ele.
- Purtați pelerine de protecție pe zonele corpului care nu sunt examinate..
- După procedura de diagnosticare, puteți bea un pahar de lapte sau vin uscat. Se crede că aceste băuturi sunt capabile să ajute organismul să facă față dozei de expunere la radiații.
- Adaugă alge marine și pește în dieta ta. Aceste alimente sunt bogate în iod, o substanță necesară glandei tiroide.
Examinările rare cu raze X sunt practic sigure pentru oameni. Cu condiția ca acestea să fie efectuate numai în situații necesare, riscul de a dezvolta complicații și boli cauzate de raze X este minim.
Razele X sunt dăunătoare pentru oameni. Este capabil să provoace și să provoace un număr mare de diferite boli și procese patologice. Dar un astfel de efect negativ al razelor X se dezvoltă numai dacă doza maximă admisă este depășită. Nu vă fie teamă de această metodă de diagnosticare și refuzați-o. Datorită tomografiei computerizate și radiografiei, un număr imens de oameni din întreaga lume au fost salvați. depăşind zeci de milioane.