Что такое рентгеновское излучение кратко

Обновлено: 02.07.2024

Рецензия на статью "Рентгеновское излучение и его применение в медицине" студента 5 группы 1 курса лечебного факультета Саратовского Государсвенного Медицинского Университета Исмиева Ахмеда Эльданизовича. Статья посвящена открытию рентгеновских лучей. Не вызывает никаких сомнений актуальность статьи, так как рентгеновское излучение стали применять в медицине в связи с его большой проникающей способностью. Научная статья "Рентгеновское излучение и его применение в медицине" полностью соответсвует требованиям, предъявляемым к научным работам подобного рода. Статья может быть рекомендрвана для публикации в научном журнале.

Ключевые слова

Статья

В 1895 году немецкий физик В.Рентген открыл новый, не известный ранее вид электромагнитного излучения, которое в честь его первооткрывателя было названо рентгеновским. В. Рентген стал автором своего открытия в возрасте 50 лет, занимая пост ректора Вюрцбургского Университета и имея репутацию одного из лучших экспериментаторов своего времени. Одним из первых нашел техническое применение открытию Рентгена американец Эдисон. Он создал удобный демонстрационный аппарат и уже в мае 1896 года организовал в Нью-Йорке рентгеновскую выставку, на которой посетители могли разглядывать собственную руку на светящемся экране. После того, как помощник Эдисона умер от тяжелых ожогов, которые он получил при постоянных демонстрациях, изобретатель прекратил дальнейшие опыты с рентгеновскими лучами.

За открытие рентгеновских лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике, причём нобелевский комитет подчёркивал практическую важность его открытия.
Таким образом, рентгеновские лучи представляют собой невидимое электромагнитное излучение с длиной волны 105 - 102 нм. Рентгеновские лучи могут проникать через некоторые непрозрачные для видимого света материалы. Испускаются они при торможении быстрых электронов в веществе (непрерывный спектр) и при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние (линейчастый спектр). Источниками рентгеновского излучения являются: рентгеновская трубка, некоторые радиоактивные изотопы, ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение). Приемники - фотопленка, люминисцентные экраны, детекторы ядерных излучений. Рентгеновские лучи применяют в рентгеноструктурном анализе, медицине, дефектоскопии, рентгеновском спектральном анализе и т.п.

Литература

1. Кудрявцев П.С. История физики. - М., 1956.
2. Кудрявцев П.С. Курс физики - М.: Просвещение, 1974.
3. Рукман Г.И., Клименко И.С. Электронная микроскопия. - М.: Знание, 1968.
4. Храмов Ю. А. Физики: Библиографический справочник. 2-е издание, испр. и дополн. М. : Наука, главная ред. физ. -мат. лит. , 1983
5. Блохин М.А. Физика рентгеновских лучей. М., 1957.

Рис. 3. Принцип двухлучевой ангиографии (synchrotron-based k-edge digitaL subtraction angiography): пациент просвечивается двумя монохроматическими пучками рентгеновского излучения, энергия одного из которых немного ниже, а второго — немного выше k-края полосы поглощения контрастного вещества (йода), вводимого внутривенно. Второй пучок будет интенсивно поглощаться атомами йода, находящегося в кровотоке. Компьютерное вычитание двух снимков даст четкую картину кровеносных сосудов

Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны (поток квантов, фотонов), энергия которых расположе- на на энергетической шкале между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (рис. 2-1). Фотоны рентгеновского излучения имеют энергию от 100 эВ до 250 кэВ, что соответствует излучению с частотой от 3?10 16 Гц до 6?10 19 Гц и длиной волны 0,005-10 нм. Электромагнитные спектры рентгеновского излучения и гаммаизлучения в значительной степени перекрываются между собой.

Рис. 2-1.Шкала электромагнитных излучений

Основным отличием этих двух видов излучения является способ их возникновения. Рентгеновские лучи получаются при участии электронов (например, при торможении их потока), а гамма-лучи - при радиоактивном распаде ядер некоторых элементов.

Рентгеновские лучи могут генерироваться при торможении ускоренного потока заряженных частиц (так называемое тормозное излучение) или же при возникновении высокоэнергетичных переходов в электронных оболочках атомов (характеристическое излучение). В медицинских приборах для генерации рентгеновских лучей используются рентгеновские трубки (рис. 2-2). Их основными компонентами являются катод и массивный анод. Электроны, испускаемые вследствие разности электрических потенциалов между анодом и катодом, ускоряются, достигают анода, при столкновении с материалом которого тормозятся. Вследствие этого возникает тормозное рентгеновское излучение. Во время столкновения электронов с анодом происходит и второй процесс - выбиваются электроны из электронных оболочек атомов анода. Их места занимают электроны из других оболочек атома. В ходе этого процесса генерируется второй тип рентгеновского излучения - так называемое характеристическое рентгеновское излучение, спектр которого в значительной мере зависит от материала анода. Аноды чаще всего изготавливают из молибдена или вольфрама. Существуют специальные устройства для фокусировки и фильтрации рентгеновского излучения с целью улучшения получаемых изображений.

Рис. 2-2.Схема устройства рентгеновской трубки:

1 - анод; 2 - катод; 3 - напряжение, подаваемое на трубку; 4 - рентгеновское излучение

Свойствами рентгеновских лучей, обусловливающими их использование в медицине, являются проникающая способность, флюоресцирующее и фотохимическое действия. Проникающая способность рентгеновских лучей и их поглощение тканями человеческого тела и искусственными материалами являются важнейшими свойствами, которые обусловливают их применение в лучевой диагностике. Чем короче длина волны, тем большей проникающей способностью обладает рентгеновское излучение.

При взаимодействии проникающего через вещество рентгеновского излучения в нем происходят качественные и количественные изменения. Степень поглощения рентгеновских лучей тканями различна и определяется показателями плотности и атомного веса элементов, составляющих объект. Чем выше плотность и атомный вес вещества, из которого состоит исследуемый объект (орган), тем больше поглощаются рентгеновские лучи. В человеческом теле имеются ткани и органы разной плотности (легкие, кости, мягкие ткани и т.д.), это объясняет различное поглощение рентгеновских лучей. На искусственной или естественной разности в поглощении рентгеновских лучей различными органами и тканями и основана визуализация внутренних органов и структур.

Для регистрации прошедшего через тело излучения используется его способность вызывать флюоресценцию некоторых соединений и оказывать фотохимическое действие на пленку. С этой целью исполь- зуются специальные экраны для рентгеноскопии и фотопленки для рентгенографии. В современных рентгеновских аппаратах для регистрации ослабленного излучения применяют специальные системы цифровых электронных детекторов - цифровые электронные панели. В этом случае рентгеновские методы называют цифровыми.

Из-за биологического действия рентгеновских лучей необходимо прибегать к защите пациентов при исследовании. Это достигается

максимально коротким временем облучения, заменой рентгеноскопии на рентгенографию, строго обоснованным применением ионизирующих методов, защитой с помощью экранирования пациента и персонала от воздействия излучения.

Рис. 2-1.Шкала электромагнитных излучений

Рис. 2-2.Схема устройства рентгеновской трубки:

1 - анод; 2 - катод; 3 - напряжение, подаваемое на трубку; 4 - рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение по природе своей является невидимым электромагнитным ионизирующим излучением, и на шкале электромагнитных волн располагается между волнами ультрафиолетового излучения и гамма-излучения, не имея каких-либо чётких границ. Основным свойством рентгеновских лучей является их способность проникать во все вещества, теряя при этом, в той или иной степени, свою интенсивность. Не менее важным свойством этих лучей является их действие на светочувствительные материалы и элементы детекторов рентгеновского излучения.

В промышленности — дефектоскопия;
в медицине — рентгенодиагностика, рентгенотерапия;
в науке — кристаллография, строение вещества;
в криминалистике — обнаружение запрещённых предметов.

Использование рентгеновского излучения в дефектоскопии можно сравнить с использованием светового излучения в проецировании слайдов на экран. Поток рентгеновских лучей, направленный на объект исследования частично поглощается веществом объекта; чем плотнее вещество или толще объект, тем меньше лучей через него пройдёт.

Прошедший через исследуемый объект (отливка, поковка, сварной шов и т.д.) поток рентгеновских лучей фиксируется детектором излучения (радиографическая плёнка, запоминающие пластины, цифровые детекторы) с последующей расшифровкой. На плёнке, например, о внутренней структуре объекта судят по оптической плотности различных участков снимка.

Вильгельм Конрад Рентген. Впервые обнаружил икс-излучение, названное впоследствии его именем.

Рентгеновский снимок сварного шва

Читайте также: