اشعه ایکس چیست؟
منبع:دانش- همشهری آنلاین
اشعه ایکس شکلی از پرتوهای الکترومغناطیسی است، همانطور که نور مرئی، اشعه مادون قرمز، مایکرو ویو و امواج رادیویی این گونه هستند.
اما پرتوهای ایکس در مقایسه با سایر انواع پرتوها انرژی بیشتری دارند. فوتون اشعه ایکس می‌تواند صدها یا هزاران بار پرانرژی‌تر از فوتون نور مرئی باشد.
ویلهلم رونتگن در سال 1895 برای اولین باز پرتوهای ایکس را توصیف کرد و این دستاورد اولین جایزه نوبل در فیزیک را برای او به بار آورد.به زودی پرتوهای ایکس در طول جنگ جهانی اول برای مقاصد پزشکی به کار رفتند.
اغلب پرتوهای ایکس در جهان هنگامی به وجود می‌آیند که اتم‌های بسیار تحریک‌شده به آرایش حالت پایه‌ای‌شان بازمی‌گردند.
برای مثال یک الکترون که از اربیتال‌های درونی یک اتم کنده می‌شود- مثلا در نتیجه برخورد باچیزی- سپس این اتم هنگامی که به حالت تعادلی‌اش بازمی‌گردد، فوتون اشعه ایکس از خود بیرون می‌دهد.
یک منبع رایج دیگر برای اشعه ایکس فرآیندی است که bremsstrahlung نامیده می‌شود، کلمه‌ای آلمانی که به معنای "پرتوتابی ترمزی" است. پرتوهای ایکس هنگامی ساطع می‌شوند که یک دسته پرانرژی ذرات مانند الکترون‌ها به سرعت شتاب خود را از دست می‌دهند- برای مثال به علت برخورد به یک هدف فلزی.
در ماشین‌های پزشکی اشعه ایکس، یک دسته پرانرژی الکترون روی یک هدف، معمولا قطعه‌ای تنگستن، متمرکز می‌شود. در حالیکه الکترون‌ها شتاب خود را ار دست می‌دهند، در نتیجه پرتوتابی ترمزی اشعه ایکس تولید می‌شود.
به علاوه الکترون‌های تابیده‌شده ممکن است با اتم تنگستن برخورد کنند و یک الکترون از مدار داخلی آن به بیرون رانده می‌شود و در نتیجه از طریق سازوکار اول هم اشعه ایکس به وجود می‌‌آید. در واقع این نوع وسیله به طور همزمان از طرق هر دو سازوکار اشعه ایکس ایجاد می‌کند.
بالاخره ماشین سینکروتون (شتاب‌دهنده) که الکترون‌های را در مداری حلقه‌‌ای شتاب می‌دهد می‌توانداشعه ایکس تولید کند.
در حالیکه الکترون‌ها درون دستگاه شتاب‌دهنده چرخانده می‌شوند، دسته‌های پرقدرت اشعه ایکس ساطع می‌کنند، که می‌تواند برای بسیاری از انواع متفاوت پژوهش‌‌ها به کار روند.
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
اما پرتوهای ایکس در مقایسه با سایر انواع پرتوها انرژی بیشتری دارند. فوتون اشعه ایکس می‌تواند صدها یا هزاران بار پرانرژی‌تر از فوتون نور مرئی باشد.
ویلهلم رونتگن در سال 1895 برای اولین باز پرتوهای ایکس را توصیف کرد و این دستاورد اولین جایزه نوبل در فیزیک را برای او به بار آورد.به زودی پرتوهای ایکس در طول جنگ جهانی اول برای مقاصد پزشکی به کار رفتند.
اغلب پرتوهای ایکس در جهان هنگامی به وجود می‌آیند که اتم‌های بسیار تحریک‌شده به آرایش حالت پایه‌ای‌شان بازمی‌گردند.
برای مثال یک الکترون که از اربیتال‌های درونی یک اتم کنده می‌شود- مثلا در نتیجه برخورد باچیزی- سپس این اتم هنگامی که به حالت تعادلی‌اش بازمی‌گردد، فوتون اشعه ایکس از خود بیرون می‌دهد.
یک منبع رایج دیگر برای اشعه ایکس فرآیندی است که bremsstrahlung نامیده می‌شود، کلمه‌ای آلمانی که به معنای "پرتوتابی ترمزی" است. پرتوهای ایکس هنگامی ساطع می‌شوند که یک دسته پرانرژی ذرات مانند الکترون‌ها به سرعت شتاب خود را از دست می‌دهند- برای مثال به علت برخورد به یک هدف فلزی.
در ماشین‌های پزشکی اشعه ایکس، یک دسته پرانرژی الکترون روی یک هدف، معمولا قطعه‌ای تنگستن، متمرکز می‌شود. در حالیکه الکترون‌ها شتاب خود را ار دست می‌دهند، در نتیجه پرتوتابی ترمزی اشعه ایکس تولید می‌شود.
به علاوه الکترون‌های تابیده‌شده ممکن است با اتم تنگستن برخورد کنند و یک الکترون از مدار داخلی آن به بیرون رانده می‌شود و در نتیجه از طریق سازوکار اول هم اشعه ایکس به وجود می‌‌آید. در واقع این نوع وسیله به طور همزمان از طرق هر دو سازوکار اشعه ایکس ایجاد می‌کند.
بالاخره ماشین سینکروتون (شتاب‌دهنده) که الکترون‌های را در مداری حلقه‌‌ای شتاب می‌دهد می‌توانداشعه ایکس تولید کند.
در حالیکه الکترون‌ها درون دستگاه شتاب‌دهنده چرخانده می‌شوند، دسته‌های پرقدرت اشعه ایکس ساطع می‌کنند، که می‌تواند برای بسیاری از انواع متفاوت پژوهش‌‌ها به کار روند.
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
