DRT savybės ir rentgeno spindulių gamyba. Pagrindinės rentgeno spindulių savybės

Rentgeno spinduliuotė vaidina didžiulį vaidmenį šiuolaikinėje medicinoje, rentgeno spindulių atradimo istorija siekia XIX a.

Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos, kurios susidaro dalyvaujant elektronams. Esant stipriam įkrautų dalelių pagreičiui, sukuriami dirbtiniai rentgeno spinduliai. Jis praeina per specialią įrangą:

dalelių greitintuvai.

Atradimų istorija

Šiuos spindulius 1895 metais išrado vokiečių mokslininkas Rentgenas: dirbdamas su katodinių spindulių vamzdžiu, jis atrado bario platinos cianido fluorescencinį efektą. Tada buvo aprašyti tokie spinduliai ir jų nuostabus gebėjimas prasiskverbti į kūno audinius. Spinduliai pradėti vadinti rentgeno spinduliais (rentgeno spinduliais). Vėliau Rusijoje jie buvo pradėti vadinti rentgenu.

Rentgeno spinduliai gali prasiskverbti net per sienas. Taigi Rentgenas suprato, kad padarė didžiausią atradimą medicinos srityje. Nuo to laiko pradėjo formuotis atskiri mokslo skyriai, tokie kaip radiologija ir radiologija.

Spinduliai geba prasiskverbti pro minkštuosius audinius, tačiau vėluoja, jų ilgį lemia kieto paviršiaus kliūtis. Minkštieji žmogaus kūno audiniai yra oda, o kietieji – kaulai. 1901 metais mokslininkas buvo apdovanotas Nobelio premija.

Tačiau dar prieš Wilhelmo Conrado Rentgeno atradimą panašia tema domėjosi ir kiti mokslininkai. 1853 m. prancūzų fizikas Antoine'as-Filiberas Masonas ištyrė aukštos įtampos išlydį tarp elektrodų stikliniame vamzdyje. Jame esančios dujos esant žemam slėgiui pradėjo skleisti rausvą švytėjimą. Išsiurbiant iš vamzdelio dujų perteklių, švytėjimas subyrėjo į sudėtingą atskirų šviečiančių sluoksnių seką, kurios atspalvis priklausė nuo dujų kiekio.

1878 m. William Crookes (anglų fizikas) pasiūlė, kad fluorescencija atsiranda dėl spindulių poveikio stikliniam vamzdžio paviršiui. Bet visi šie tyrimai niekur nebuvo paskelbti, todėl Rentgenas apie tokius atradimus nežinojo. 1895 metais paskelbus savo atradimus moksliniame žurnale, kur mokslininkas rašė, kad visi kūnai yra skaidrūs šiems spinduliams, nors ir labai skirtingu laipsniu, panašiais eksperimentais susidomėjo ir kiti mokslininkai. Jie patvirtino Rentgeno išradimą, prasidėjo tolesnis rentgeno spindulių kūrimas ir tobulinimas.

Pats Wilhelmas Rentgenas 1896 ir 1897 metais paskelbė dar du mokslinius straipsnius rentgeno spindulių tema, po kurių ėmėsi kitos veiklos. Taigi, keli mokslininkai išrado, tačiau būtent Rentgenas paskelbė mokslinius straipsnius šia tema.

Vaizdo kūrimo principai

Šios spinduliuotės ypatybes lemia pats jų išvaizdos pobūdis. Spinduliuotė atsiranda dėl elektromagnetinės bangos. Tarp pagrindinių jo savybių yra:

Atspindys. Jei banga atsitrenks į paviršių statmenai, ji neatsispindės. Kai kuriais atvejais deimantas turi atspindžio savybę.
Gebėjimas prasiskverbti į audinius. Be to, spinduliai gali prasiskverbti pro nepermatomus medžiagų, tokių kaip mediena, popierius ir pan., paviršius.
sugeriamumas. Sugertis priklauso nuo medžiagos tankio: kuo ji tankesnė, tuo daugiau rentgeno spindulių ją sugeria.
Kai kurios medžiagos fluorescuoja, tai yra švyti. Kai tik spinduliavimas nutrūksta, švytėjimas taip pat išnyksta. Jei jis tęsiasi ir pasibaigus spindulių veikimui, tada šis poveikis vadinamas fosforescencija.
Rentgeno spinduliai gali apšviesti fotografijos juostą, kaip ir matomą šviesą.
Jei spindulys praėjo per orą, atmosferoje vyksta jonizacija. Ši būsena vadinama elektrai laidžia ir nustatoma naudojant dozimetrą, kuris nustato spinduliuotės dozės greitį.

Radiacija – žala ir nauda

Kai buvo padarytas atradimas, fizikas Rentgenas net negalėjo įsivaizduoti, koks pavojingas buvo jo išradimas. Senais laikais visi prietaisai, gaminantys spinduliuotę, buvo toli gražu ne tobuli, todėl buvo gaunamos didelės skleidžiamų spindulių dozės. Žmonės nesuprato tokio spinduliavimo pavojaus. Nors kai kurie mokslininkai net tada pateikia versijas apie rentgeno spindulių pavojų.

Rentgeno spinduliai, prasiskverbę į audinius, turi jiems biologinį poveikį. Radiacijos dozės matavimo vienetas yra rentgenas per valandą. Pagrindinė įtaka yra jonizuojantiems atomams, kurie yra audinių viduje. Šie spinduliai tiesiogiai veikia gyvos ląstelės DNR struktūrą. Nekontroliuojamos radiacijos pasekmės yra šios:

ląstelių mutacija;
navikų atsiradimas;
radiacijos nudegimai;
spindulinė liga.

Kontraindikacijos rentgeno tyrimams:

Pacientai yra kritinės būklės.
Nėštumo laikotarpis dėl neigiamo poveikio vaisiui.
Pacientai, kuriems yra kraujavimas arba atviras pneumotoraksas.

Kaip veikia rentgeno spinduliai ir kur jie naudojami

Medicinoje. Rentgeno diagnostika naudojama gyviems audiniams peršviesti, siekiant nustatyti tam tikrus organizmo sutrikimus. Norint pašalinti naviko formacijas, atliekama rentgeno terapija.
Moksle. Atskleidžiama medžiagų struktūra ir rentgeno spindulių prigimtis. Šiuos klausimus sprendžia tokie mokslai kaip chemija, biochemija, kristalografija.
Pramonėje. Aptikti metalo gaminių pažeidimus.
Dėl gyventojų saugumo. Rentgeno spinduliai įrengiami oro uostuose ir kitose viešose vietose bagažui nuskaityti.

Rentgeno spinduliuotės naudojimas medicinoje. Rentgeno spinduliai plačiai naudojami medicinoje ir odontologijoje šiais tikslais:

Ligoms diagnozuoti.
Medžiagų apykaitos procesų stebėjimui.
Daugelio ligų gydymui.

Rentgeno spindulių naudojimas medicininiais tikslais

Be kaulų lūžių nustatymo, rentgeno spinduliai plačiai naudojami medicinos tikslais. Specializuotas rentgeno spindulių taikymas yra skirtas šiems tikslams pasiekti:

Norėdami sunaikinti vėžines ląsteles.
Siekiant sumažinti naviko dydį.
Skausmui sumažinti.

Pavyzdžiui, radioaktyvusis jodas, naudojamas endokrinologinėms ligoms gydyti, aktyviai naudojamas sergant skydliaukės vėžiu, todėl daugeliui žmonių padeda atsikratyti šios baisios ligos. Šiuo metu kompleksinėms ligoms diagnozuoti rentgeno spinduliai jungiami prie kompiuterių, todėl atsiranda naujausi tyrimo metodai, pavyzdžiui, kompiuterinė ašinė tomografija.

Toks skenavimas suteikia gydytojams spalvotus vaizdus, kuriuose matomi žmogaus vidaus organai. Norint nustatyti vidaus organų darbą, pakanka nedidelės spinduliuotės dozės. Rentgeno spinduliai taip pat plačiai naudojami fizioterapijoje.

Pagrindinės rentgeno spindulių savybės

prasiskverbimo gebėjimas. Visi kūnai yra skaidrūs rentgeno spinduliams, o skaidrumo laipsnis priklauso nuo kūno storio. Dėl šios savybės sija buvo pradėta naudoti medicinoje, siekiant nustatyti organų funkcionavimą, lūžių ir svetimkūnių buvimą organizme.
Jie gali sukelti kai kurių objektų švytėjimą. Pavyzdžiui, jei ant kartono yra padengtas baris ir platina, tada, praėjus spindulio skenavimui, jis švytės žalsvai geltonai. Jei įdėsite ranką tarp rentgeno vamzdelio ir ekrano, šviesa labiau prasiskverbs į kaulą nei į audinį, todėl kaulinis audinys ekrane bus ryškiausias, o raumeninis audinys bus ne toks ryškus. .
Veiksmas filme. Rentgeno spinduliai gali, kaip ir šviesa, patamsinti plėvelę, todėl galima nufotografuoti šešėlinę pusę, kuri gaunama apžiūrint objektus rentgeno spinduliais.
Rentgeno spinduliai gali jonizuoti dujas. Tai leidžia ne tik rasti spindulius, bet ir atskleisti jų intensyvumą matuojant jonizacijos srovę dujose.
Jie turi biocheminį poveikį gyvų būtybių organizmui. Dėl šios savybės rentgeno spinduliai plačiai pritaikyti medicinoje: jie gali gydyti tiek odos ligas, tiek vidaus organų ligas. Tokiu atveju parenkama norima spinduliuotės dozė ir spindulių trukmė. Ilgas ir besaikis tokio gydymo naudojimas yra labai žalingas ir kenkia organizmui.

Rentgeno spindulių naudojimo pasekmė buvo daugelio žmonių gyvybių išgelbėjimas. Rentgenas padeda ne tik laiku diagnozuoti ligą, gydymo metodai, taikant spindulinę terapiją, palengvina ligonius nuo įvairių patologijų – nuo skydliaukės hiperfunkcijos iki piktybinių kaulinių audinių navikų.

Rusijos Federacijos švietimo ir mokslo ministerija

Federalinė švietimo agentūra

GOU VPO SUSU

Fizikinės chemijos katedra

KSE kursuose: „Rentgeno spinduliuotė“

Užbaigta:

Naumova Daria Gennadievna

Patikrinta:

Docentas, K.T.N.

Tanklevskaya N.M.

Čeliabinskas 2010 m

Įvadas

I skyrius. Rentgeno spindulių atradimas

Kvitas

Sąveika su materija

Biologinis poveikis

Registracija

Taikymas

Kaip daroma rentgeno nuotrauka

natūralūs rentgeno spinduliai

II skyrius. Radiografija

Taikymas

Vaizdo gavimo metodas

Radiografijos privalumai

Radiografijos trūkumai

Fluoroskopija

Kvito principas

Fluoroskopijos privalumai

Fluoroskopijos trūkumai

Skaitmeninės technologijos fluoroskopijoje

Kelių eilučių nuskaitymo metodas

Išvada

Naudotos literatūros sąrašas

Įvadas

Rentgeno spinduliuotė – elektromagnetinės bangos, kurių fotonų energiją lemia energijos diapazonas nuo ultravioletinės iki gama spinduliuotės, atitinkantis bangų ilgių diapazoną nuo 10−4 iki 10² Å (nuo 10−14 iki 10−8 m).

Rentgeno spinduliai, kaip ir matoma šviesa, sukelia fotografijos juostos juodėjimą. Ši savybė labai svarbi medicinai, pramonei ir moksliniams tyrimams. Praeinant pro tiriamą objektą ir tada krintant ant plėvelės, rentgeno spinduliuotė vaizduoja ant jo vidinę struktūrą. Kadangi rentgeno spinduliuotės prasiskverbimo galia skirtingoms medžiagoms yra skirtinga, jai mažiau skaidrios objekto dalys nuotraukoje suteikia ryškesnes sritis nei tos, per kurias spinduliuotė prasiskverbia gerai. Taigi, kauliniai audiniai yra mažiau skaidrūs rentgeno spinduliams nei audiniai, sudarantys odą ir vidaus organus. Todėl rentgenogramoje kaulai bus nurodyti kaip šviesesnės vietos, o lūžio vieta, kuri yra skaidresnė spinduliuotei, gali būti gana nesunkiai aptikta. Rentgeno spinduliai taip pat naudojami odontologijoje aptikti ėduonies ir abscesų atsiradimą dantų šaknyse, taip pat pramonėje aptikti liejinių, plastiko ir gumos įtrūkimus.

Rentgeno spinduliai naudojami chemijoje junginiams analizuoti, o fizikoje – kristalų struktūrai tirti. Rentgeno spindulys, einantis per cheminį junginį, sukelia būdingą antrinę spinduliuotę, kurios spektroskopinė analizė leidžia chemikui nustatyti junginio sudėtį. Krintant ant kristalinės medžiagos, rentgeno spindulys išsklaido kristalo atomus, todėl ant fotografinės plokštės susidaro aiškus, taisyklingas dėmių ir juostelių raštas, leidžiantis nustatyti vidinę kristalo struktūrą.

Rentgeno spindulių naudojimas gydant vėžį pagrįstas tuo, kad jie naikina vėžines ląsteles. Tačiau jis taip pat gali turėti nepageidaujamą poveikį normalioms ląstelėms. Todėl naudojant rentgeno spindulius reikia būti labai atsargiems.

I skyrius. Rentgeno spindulių atradimas

Rentgeno spindulių atradimas priskiriamas Wilhelmui Conradui Rentgenui. Jis pirmasis paskelbė straipsnį apie rentgeno spindulius, kuriuos pavadino rentgeno spinduliais (rentgeno spinduliais). Rentgeno straipsnis „Apie naują spindulių tipą“ buvo paskelbtas 1895 m. gruodžio 28 d. Viurcburgo fizinės medicinos draugijos žurnale. Tačiau manoma, kad įrodyta, kad rentgeno spinduliai jau buvo gauti anksčiau. Katodinių spindulių vamzdį, kurį Rentgenas naudojo savo eksperimentuose, sukūrė J. Hittorfas ir W. Kruksas. Šis vamzdelis gamina rentgeno spindulius. Tai buvo parodyta Crookeso eksperimentuose, o nuo 1892 m. – Heinricho Hertzo ir jo mokinio Philippo Lenardo eksperimentuose, juodinant fotografijos plokštes. Tačiau nė vienas iš jų nesuvokė savo atradimo svarbos ir savo rezultatų nepaskelbė. Taip pat Nikola Tesla, pradedant 1897 m., eksperimentavo su katodinių spindulių vamzdžiais, gavo rentgeno spindulius, tačiau savo rezultatų nepaskelbė.

Dėl šios priežasties Rentgenas nežinojo apie iki jo padarytus atradimus ir vėliau jo vardu pavadintus spindulius atrado savarankiškai – stebėdamas fluorescenciją, kuri atsiranda veikiant katodinių spindulių vamzdžiui. Rentgenas tyrinėjo rentgeno spindulius šiek tiek daugiau nei metus (nuo 1895 m. lapkričio 8 d. iki 1897 m. kovo mėn.) ir apie juos paskelbė tik tris palyginti nedidelius straipsnius, tačiau juose buvo pateiktas toks išsamus naujų spindulių aprašymas, kad šimtai jo pasekėjų straipsnių tada paskelbtas per 12 metų, negalėjo nei pridėti, nei pakeisti nieko reikšmingo. Rentgenas, praradęs susidomėjimą rentgeno spinduliais, kolegoms pasakė: „Aš jau viską parašiau, negaiškite laiko“. Prie Rentgeno šlovės taip pat prisidėjo garsioji jo žmonos rankos nuotrauka, kurią jis paskelbė savo straipsnyje (žr. paveikslėlį dešinėje). Tokia šlovė 1901 metais Rentgenui atnešė pirmąją Nobelio fizikos premiją, o Nobelio komitetas pabrėžė praktinę jo atradimo svarbą. Pavadinimas „rentgeno spinduliai“ pirmą kartą buvo pavartotas 1896 m. Kai kuriose šalyse išlikęs senasis pavadinimas – rentgeno spinduliai. Rusijoje spinduliai pradėti vadinti „rentgenu“, pasiūlius studentui V.K. Rentgenas – Abramas Fedorovičius Joffe.

Padėtis elektromagnetinių bangų skalėje

Rentgeno ir gama spindulių energijos diapazonai sutampa plačiame energijos diapazone. Abi spinduliuotės rūšys yra elektromagnetinės spinduliuotės ir yra lygiavertės tai pačiai fotono energijai. Terminologinis skirtumas slypi atsiradimo būdoje – rentgeno spinduliai išspinduliuojami dalyvaujant elektronams (ar atomuose, arba laisvuosiuose), o gama spinduliuotė – vykstant atomų branduolių dežadinimo procesams. Rentgeno fotonų energija yra nuo 100 eV iki 250 keV, o tai atitinka spinduliuotę, kurios dažnis yra nuo 3 1016 Hz iki 6 1019 Hz, o bangos ilgis yra 0,005–10 nm (nėra visuotinai priimto apatinės X ribos apibrėžimo). -spindulio diapazonas bangos ilgio skalėje). Minkštiesiems rentgeno spinduliams būdinga mažiausia fotonų energija ir spinduliavimo dažnis (ir didžiausias bangos ilgis), o kietieji rentgeno spinduliai turi didžiausią fotonų energiją ir spinduliavimo dažnį (ir trumpiausią bangos ilgį).

(Jo žmonos rankos rentgeno nuotrauka (rentgenograma), padaryta V. K. Rentgeno)

)

Kvitas

Rentgeno spinduliai susidaro stipriai įsibėgėjus įkrautoms dalelėms (daugiausia elektronams) arba vykstant didelės energijos perėjimams atomų ar molekulių elektronų apvalkaluose. Abu efektai naudojami rentgeno vamzdeliuose, kuriuose iš karšto katodo skleidžiami elektronai pagreitinami (rentgeno spinduliai neišspinduliuojami, nes pagreitis per mažas) ir atsitrenkia į anodą, kur smarkiai sulėtėja (rentgeno spinduliai skleidžiamas: vadinamasis . bremsstrahlung) ir kartu išmuša elektronus iš metalo, iš kurio pagamintas anodas, atomų vidinių elektronų apvalkalų. Tuščias erdves apvalkaluose užima kiti atomo elektronai. Tokiu atveju rentgeno spinduliuotė skleidžiama su tam tikra anodo medžiagai būdinga energija (būdinga spinduliuotė, dažniai nustatomi pagal Moseley dėsnį:

kur Z yra anodo elemento atominis skaičius, A ir B yra tam tikros elektronų apvalkalo pagrindinio kvantinio skaičiaus n vertės konstantos). Šiuo metu anodai daugiausia gaminami iš keramikos, o dalis, į kurią patenka elektronai, – iš molibdeno. Greitėjimo-lėtėjimo procese tik 1% elektrono kinetinės energijos patenka į rentgeno spindulius, 99% energijos paverčiama šiluma.

Rentgeno spindulius galima gauti ir dalelių greitintuvuose. vadinamasis. Sinchrotroninė spinduliuotė atsiranda, kai magnetiniame lauke nukreipiamas dalelių pluoštas, dėl kurio jos patiria pagreitį jų judėjimui statmena kryptimi. Sinchrotroninė spinduliuotė turi ištisinį spektrą su viršutine riba. Esant tinkamai parinktiems parametrams (magnetinio lauko dydžiui ir dalelių energijai), galima gauti ir rentgeno spindulius sinchrotroninės spinduliuotės spektre.

Scheminis rentgeno vamzdžio vaizdas. Rentgeno spinduliai, K - katodas, A - anodas (kartais vadinamas antikatodu), C - šilumnešis, Uh - katodo gijos įtampa, Ua - greitinimo įtampa, Win - vandens aušinimo įėjimas, Wout - vandens aušinimo išėjimas (žr. x- spindulių vamzdis).

Sąveika su materija

Beveik bet kurios medžiagos lūžio rodiklis rentgeno spinduliams mažai skiriasi nuo vienybės. To pasekmė yra tai, kad nėra medžiagos, iš kurios būtų galima pagaminti rentgeno lęšį. Be to, kai rentgeno spinduliai krinta statmenai paviršiui, jie beveik neatsispindi. Nepaisant to, rentgeno optikoje buvo rasti metodai rentgeno spinduliams skirtų optinių elementų konstravimui.

Rentgeno spinduliai gali prasiskverbti į medžiagą, o skirtingos medžiagos jas sugeria skirtingai. Rentgeno spindulių sugertis yra svarbiausia jų savybė rentgeno fotografijoje. Rentgeno spindulių intensyvumas mažėja eksponentiškai, priklausomai nuo nueito kelio sugeriančiame sluoksnyje (I = I0e-kd, kur d – sluoksnio storis, koeficientas k proporcingas Z3λ3, Z – elemento atominis skaičius, λ yra bangos ilgis).

Absorbcija vyksta dėl fotoabsorbcijos ir Komptono sklaidos:

Fotoabsorbcija suprantama kaip elektrono išmušimo iš atomo apvalkalo fotonu procesas, kuriam reikalinga, kad fotono energija būtų didesnė už tam tikrą minimalią vertę. Jei atsižvelgsime į absorbcijos akto tikimybę, priklausančią nuo fotono energijos, tada pasiekus tam tikrą energiją ji (tikimybė) smarkiai padidėja iki didžiausios vertės. Didesnės energijos atveju tikimybė nuolat mažėja. Dėl šios priklausomybės sakoma, kad yra absorbcijos riba. Sugerties akto metu išmušto elektrono vietą užima kitas elektronas, o išspinduliuojama mažesnės fotono energijos spinduliuotė, vadinamoji. fluorescencinis procesas.

Rentgeno spinduliai, nematoma spinduliuotė, galinti, nors ir skirtingu laipsniu, prasiskverbti į visas medžiagas. Tai elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra apie 10-8 cm.

Rentgeno spindulių gavimas

Rentgeno spinduliuotė atsiranda, kai dideliu greičiu judantys elektronai sąveikauja su medžiaga. Kai elektronai susiduria su bet kurios medžiagos atomais, jie greitai praranda savo kinetinę energiją. Šiuo atveju didžioji jo dalis paverčiama šiluma, o nedidelė dalis, dažniausiai mažesnė nei 1%, paverčiama rentgeno energija. Ši energija išsiskiria kvantų pavidalu – dalelių, vadinamų fotonais, turinčių energiją, bet turinčių nulinę ramybės masę. Rentgeno fotonai skiriasi savo energija, kuri yra atvirkščiai proporcinga jų bangos ilgiui. Taikant įprastą rentgeno spindulių gavimo būdą, gaunamas platus bangos ilgių diapazonas, vadinamas rentgeno spindulių spektru.

Rentgeno vamzdeliai. Norint gauti rentgeno spinduliuotę dėl elektronų sąveikos su medžiaga, būtina turėti elektronų šaltinį, priemones jiems pagreitinti iki didelio greičio ir taikinį, galintį atlaikyti elektronų bombardavimą ir skleisti rentgeno spinduliuotę. reikiamo intensyvumo. Visa tai turintis prietaisas vadinamas rentgeno vamzdeliu. Ankstyvieji tyrinėtojai naudojo „giliojo vakuumo“ vamzdžius, tokius kaip šiandieniniai išleidimo vamzdžiai. Vakuumas juose nebuvo labai didelis.

Išlydžio vamzdeliuose yra nedidelis kiekis dujų, o kai vamzdžio elektrodams taikomas didelis potencialų skirtumas, dujų atomai virsta teigiamais ir neigiamais jonais. Teigiami juda link neigiamo elektrodo (katodo) ir, krisdami ant jo, išmuša iš jo elektronus, o jie savo ruožtu juda link teigiamo elektrodo (anodo) ir jį bombarduodami sukuria rentgeno fotonų srautą. .

Moderniame Coolidge sukurtame rentgeno vamzdyje (11 pav.) elektronų šaltinis yra iki aukštos temperatūros įkaitintas volframo katodas.

Ryžiai. vienuolika.

Dėl didelio potencialų skirtumo tarp anodo (arba antikatodo) ir katodo elektronai greitinami iki didelio greičio. Kadangi elektronai turi pasiekti anodą nesusidurdami su atomais, reikalingas labai didelis vakuumas, kuriam vamzdis turi būti gerai ištuštintas. Tai taip pat sumažina likusių dujų atomų ir susijusių šoninių srovių jonizacijos tikimybę.

Bombarduojamas elektronais, volframo antikatodas skleidžia būdingus rentgeno spindulius. Rentgeno spindulio skerspjūvis yra mažesnis nei tikrasis apšvitintas plotas. 1 - elektronų pluoštas; 2 - katodas su fokusuojančiu elektrodu; 3 - stiklo apvalkalas (vamzdis); 4 - volframo taikinys (antikatodas); 5 - katodo siūlas; 6 - faktiškai apšvitintas plotas; 7 - efektyvus židinio taškas; 8 - vario anodas; 9 - langas; 10 - išsklaidytos rentgeno nuotraukos.

Elektronai sufokusuojami ant anodo specialios formos elektrodu, supančiu katodą. Šis elektrodas vadinamas fokusavimo elektrodu ir kartu su katodu sudaro vamzdžio „elektroninį prožektorius“. Elektronais bombarduojamas anodas turi būti pagamintas iš ugniai atsparios medžiagos, nes didžioji dalis bombarduojančių elektronų kinetinės energijos paverčiama šiluma. Be to, pageidautina, kad anodas būtų pagamintas iš medžiagos, turinčios didelį atominį skaičių, nes rentgeno išeiga didėja didėjant atominiam skaičiui. Anodo medžiaga dažniausiai pasirenkamas volframas, kurio atominis skaičius yra 74. Rentgeno vamzdžių konstrukcija gali būti skirtinga, priklausomai nuo taikymo sąlygų ir reikalavimų.

Radiologija – radiologijos skyrius, tiriantis rentgeno spinduliuotės poveikį gyvūnų ir žmonių organizmui, atsirandantį dėl šios ligos, jų gydymą ir profilaktiką, taip pat įvairių patologijų diagnostikos metodus naudojant rentgeno spindulius (rentgeno diagnostika). . Įprastą rentgeno diagnostikos aparatą sudaro maitinimo šaltinis (transformatoriai), aukštos įtampos lygintuvas, paverčiantis kintamąją elektros tinklo srovę į nuolatinę srovę, valdymo pultas, trikojis ir rentgeno vamzdis.

Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinių virpesių tipas, kuris susidaro rentgeno vamzdyje staigiai sulėtėjus pagreitintam elektronui jų susidūrimo su anodo medžiagos atomais momentu. Šiuo metu visuotinai priimtas požiūris, kad rentgeno spinduliai pagal savo fizinę prigimtį yra viena iš spindulinės energijos rūšių, kurios spektras taip pat apima radijo bangas, infraraudonuosius spindulius, matomą šviesą, ultravioletinius ir gama spindulius. radioaktyvieji elementai. Rentgeno spinduliuotę galima apibūdinti kaip mažiausių dalelių – kvantų arba fotonų – rinkinį.

Ryžiai. 1 – mobilus rentgeno aparatas:

A - rentgeno vamzdis;
B - maitinimo šaltinis;
B - reguliuojamas trikojis.

Ryžiai. 2 - Rentgeno aparato valdymo pultas (mechaninis - kairėje ir elektroninis - dešinėje):

A - skydelis ekspozicijai ir kietumui reguliuoti;
B - aukštos įtampos maitinimo mygtukas.

Ryžiai. 3 yra tipinio rentgeno aparato blokinė schema

1 - tinklas;
2 - autotransformatorius;
3 - pakopinis transformatorius;
4 - rentgeno vamzdis;
5 - anodas;
6 - katodas;
7 - žeminamasis transformatorius.

Rentgeno spindulių gamybos mechanizmas

Rentgeno spinduliai susidaro pagreitintų elektronų srauto susidūrimo su anodo medžiaga momentu. Kai elektronai sąveikauja su taikiniu, 99% jų kinetinės energijos paverčiama šilumine energija ir tik 1% - rentgeno spinduliais.

Rentgeno vamzdis susideda iš stiklinio indo, kuriame yra lituojami 2 elektrodai: katodas ir anodas. Iš stiklinio cilindro išpumpuojamas oras: elektronų judėjimas nuo katodo iki anodo galimas tik santykinio vakuumo sąlygomis (10 -7 -10 -8 mm Hg). Ant katodo yra kaitinimo siūlelis, kuris yra sandariai susuktas volframo siūlas. Kai kaitinimo siūlą veikia elektros srovė, atsiranda elektronų emisija, kurios metu elektronai atsiskiria nuo spiralės ir šalia katodo susidaro elektronų debesis. Šis debesis yra sutelktas prie katodo fokusavimo taurės, kuri nustato elektronų judėjimo kryptį. Taurė – nedidelė įduba katode. Anode, savo ruožtu, yra volframo metalinė plokštė, ant kurios sufokusuoti elektronai – tai rentgeno spindulių susidarymo vieta.

Ryžiai. 4 – Rentgeno vamzdelio prietaisas:

A - katodas;
B - anodas;
B - volframo siūlas;
G - katodo fokusavimo taurė;
D - pagreitintų elektronų srautas;
E - volframo taikinys;
G - stiklinė kolba;
З - langas iš berilio;
Ir - suformuotos rentgeno nuotraukos;
K - aliuminio filtras.

Prie elektronų vamzdžio prijungti 2 transformatoriai: žeminantys ir paaukštinami. Žemyninis transformatorius volframo siūlą šildo žema įtampa (5–15 voltų), todėl susidaro elektronų emisija. Pakopinis, arba aukštos įtampos, transformatorius eina tiesiai į katodą ir anodą, kurie tiekiami 20–140 kilovoltų įtampa. Abu transformatoriai dedami į rentgeno aparato aukštos įtampos bloką, kuris pripildytas transformatorių alyvos, kuri užtikrina transformatorių aušinimą ir patikimą jų izoliaciją.

Susiformavus elektronų debesiui žemesnio transformatoriaus pagalba, įjungiamas aukštinamasis transformatorius ir abiejuose elektros grandinės poliuose tiekiama aukštos įtampos įtampa: teigiamas impulsas anodui ir neigiamas. impulsas į katodą. Neigiamą krūvį turintys elektronai atstumiami nuo neigiamai įkrauto katodo ir linksta į teigiamai įkrautą anodą – dėl tokio potencialų skirtumo pasiekiamas didelis judėjimo greitis – 100 tūkst. km/s. Tokiu greičiu elektronai bombarduoja volframo anodo plokštę, užbaigdami elektros grandinę, dėl kurios susidaro rentgeno spinduliai ir šiluminė energija.

Rentgeno spinduliuotė skirstoma į bremsstrahlung ir charakteringas. Bremsstrahlung atsiranda dėl staigaus volframo gijos skleidžiamų elektronų greičio sulėtėjimo. Būdinga spinduliuotė atsiranda atomų elektronų apvalkalų persitvarkymo momentu. Abu šie tipai susidaro rentgeno vamzdyje pagreitintų elektronų susidūrimo su anodo medžiagos atomais momentu. Rentgeno vamzdžio emisijos spektras yra bremsstrahlung ir būdingų rentgeno spindulių superpozicija.

Ryžiai. 5 - bremsstrahlung rentgeno spindulių susidarymo principas.
Ryžiai. 6 - būdingos rentgeno spinduliuotės susidarymo principas.

Pagrindinės rentgeno spindulių savybės

Rentgeno spinduliai yra nematomi regos suvokimui.
Rentgeno spinduliuotė turi didelę prasiskverbimo galią per gyvo organizmo organus ir audinius, taip pat tankias negyvosios gamtos struktūras, kurios nepraleidžia matomų šviesos spindulių.
Rentgeno spinduliai sukelia tam tikrų cheminių junginių švytėjimą, vadinamą fluorescencija.

Cinko ir kadmio sulfidai fluorescuoja geltonai žaliai,
Kalcio volframo kristalai - violetinė-mėlyna.

Rentgeno spinduliai turi fotocheminį poveikį: suskaido sidabro junginius su halogenais ir pajuoduoja fotografijos sluoksnius, susidarant vaizdą rentgeno nuotraukoje.

Rentgeno spinduliai perduoda savo energiją aplinkos atomams ir molekulėms, per kurią jie praeina, parodydami jonizuojantį poveikį.

Rentgeno spinduliuotė turi ryškų biologinį poveikį apšvitintuose organuose ir audiniuose: mažomis dozėmis skatina medžiagų apykaitą, didelėmis dozėmis gali išsivystyti radiaciniai sužalojimai, taip pat ūminė spindulinė liga. Biologinė savybė leidžia naudoti rentgeno spindulius navikams ir kai kurioms ne navikinėms ligoms gydyti.

Elektromagnetinių virpesių skalė

Rentgeno spinduliai turi tam tikrą bangos ilgį ir virpesių dažnį. Bangos ilgis (λ) ir virpesių dažnis (ν) yra susiję ryšiu: λ ν = c, čia c yra šviesos greitis, suapvalintas iki 300 000 km per sekundę. Rentgeno spindulių energija nustatoma pagal formulę E = h ν, kur h Planko konstanta, universali konstanta lygi 6,626 10 -34 J⋅s. Spindulių bangos ilgis (λ) yra susietas su jų energija (E) ryšiu: λ = 12,4 / E.

Rentgeno spinduliuotė nuo kitų elektromagnetinių virpesių tipų skiriasi bangos ilgiu (žr. lentelę) ir kvantine energija. Kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo didesnis jo dažnis, energija ir prasiskverbimo galia. Rentgeno spindulių bangos ilgis yra diapazone

. Keičiant rentgeno spinduliuotės bangos ilgį, galima valdyti jos prasiskverbimo galią. Rentgeno spinduliai turi labai trumpą bangos ilgį, bet aukštą virpesių dažnį, todėl žmogaus akiai jie nematomi. Dėl savo milžiniškos energijos kvantai pasižymi didele skvarba galia, kuri yra viena pagrindinių savybių, užtikrinančių rentgeno spindulių panaudojimą medicinoje ir kituose moksluose.

Rentgeno charakteristikos

Intensyvumas- kiekybinė rentgeno spinduliuotės charakteristika, kuri išreiškiama spindulių, kuriuos vamzdis skleidžia per laiko vienetą, skaičiumi. Rentgeno spindulių intensyvumas matuojamas miliamperais. Palyginus jį su įprastos kaitrinės lempos matomos šviesos intensyvumu, galime padaryti analogiją: pavyzdžiui, 20 vatų lempa švies vienu intensyvumu, arba galia, o 200 vatų lempa – kitu, o pačios šviesos kokybė (jos spektras) yra tokia pati. Rentgeno spinduliuotės intensyvumas iš tikrųjų yra jos kiekis. Kiekvienas elektronas ant anodo sukuria vieną ar daugiau spinduliuotės kvantų, todėl rentgeno spindulių kiekis objekto ekspozicijos metu reguliuojamas keičiant elektronų, linkusių į anodą skaičių ir elektronų sąveikų su volframo taikinio atomais skaičių. , kurį galima padaryti dviem būdais:

Keičiant katodo spiralės įkaitimo laipsnį, naudojant žeminamąjį transformatorių (emisijos metu susidarančių elektronų skaičius priklausys nuo to, kiek įkaitusi volframo spiralė, o nuo elektronų skaičiaus – spinduliuotės kvantų skaičius);
Keičiant pakopinio transformatoriaus tiekiamos aukštos įtampos į vamzdžio polius – katodą ir anodo vertę (kuo didesnė įtampa įjungiama į vamzdžio polius, tuo daugiau kinetinės energijos gauna elektronai, , dėl savo energijos gali paeiliui sąveikauti su keliais anodo medžiagos atomais – žr. ryžių. 5; mažos energijos elektronai galės įsijungti į mažesnį sąveikų skaičių).

Rentgeno spindulių intensyvumas (anodo srovė), padaugintas iš užrakto greičio (vamzdžio laiko), atitinka rentgeno spindulių ekspoziciją, kuri matuojama mAs (miliamperais per sekundę). Ekspozicija yra parametras, kuris, kaip ir intensyvumas, apibūdina rentgeno vamzdžio skleidžiamų spindulių kiekį. Skirtumas tik tas, kad ekspozicijoje atsižvelgiama ir į vamzdelio veikimo laiką (pavyzdžiui, jei vamzdis veikia 0,01 sek, tada spindulių skaičius bus vienas, o jei 0,02 sek. kitaip – dar du kartus). Radiacijos apšvitą nustato radiologas rentgeno aparato valdymo pulte, atsižvelgdamas į tyrimo tipą, tiriamo objekto dydį ir diagnostikos užduotį.

Standumas- kokybinė rentgeno spinduliuotės charakteristika. Jis matuojamas aukšta įtampa ant vamzdžio – kilovoltais. Nustato rentgeno spindulių prasiskverbimo galią. Jį reguliuoja aukšta įtampa, kurią į rentgeno vamzdį tiekia pakopinis transformatorius. Kuo didesnis potencialų skirtumas susidaro ant vamzdžio elektrodų, tuo didesnė jėga elektronai atstumia nuo katodo ir veržiasi prie anodo, tuo stipresnis jų susidūrimas su anodu. Kuo stipresnis jų susidūrimas, tuo trumpesnis bus gaunamos rentgeno spinduliuotės bangos ilgis ir didesnė šios bangos prasiskverbimo galia (arba spinduliuotės kietumas, kuris, kaip ir intensyvumas, yra reguliuojamas valdymo pulte įtampos parametru vamzdis – kilovolta).

Ryžiai. 7 – bangos ilgio priklausomybė nuo bangos energijos:

λ - bangos ilgis;
E – bangos energija

Kuo didesnė judančių elektronų kinetinė energija, tuo stipresnis jų poveikis anodui ir trumpesnis gaunamos rentgeno spinduliuotės bangos ilgis. Ilgo bangos ilgio ir mažos skverbimosi galios rentgeno spinduliuotė vadinama „minkšta“, trumpo bangos ilgio ir didelės skverbimosi galios – „kieta“.

Ryžiai. 8 – Rentgeno vamzdžio įtampos ir susidariusios rentgeno spinduliuotės bangos ilgio santykis:

Kuo aukštesnė įtampa taikoma vamzdžio poliams, tuo stipresnis potencialų skirtumas atsiranda ant jų, todėl judančių elektronų kinetinė energija bus didesnė. Vamzdžio įtampa lemia elektronų greitį ir jų susidūrimo su anodo medžiaga jėgą, todėl įtampa lemia gaunamos rentgeno spinduliuotės bangos ilgį.

Rentgeno vamzdžių klasifikacija

Paskyrimu

Diagnostinis
Terapinis
Struktūrinei analizei
Dėl peršvietimo

Pagal dizainą

Pagal fokusavimą

Vieno fokusavimo (viena spiralė ant katodo ir viena židinio vieta ant anodo)
Bifokalinis (dvi skirtingo dydžio spiralės ant katodo ir dvi židinio dėmės ant anodo)

Pagal anodo tipą

Stacionarus (fiksuotas)
Besisukantis

Rentgeno spinduliai naudojami ne tik radiodiagnostikos, bet ir gydymo tikslais. Kaip minėta aukščiau, rentgeno spinduliuotės gebėjimas slopinti naviko ląstelių augimą leidžia ją panaudoti onkologinių ligų spindulinei terapijai. Be medicinos taikymo srities, rentgeno spinduliuotė plačiai pritaikyta inžinerijos ir technikos srityse, medžiagų moksle, kristalografijoje, chemijoje ir biochemijoje: pavyzdžiui, galima nustatyti įvairių gaminių (bėgelių, suvirinimo siūlių) konstrukcinius defektus. ir kt.) naudojant rentgeno spinduliuotę. Tokio tyrimo tipas vadinamas defektoskopija. O oro uostuose, geležinkelio stotyse ir kitose perpildytose vietose rentgeno televizijos introskopai aktyviai naudojami rankiniam bagažui ir bagažui saugumo sumetimais nuskaityti.

Priklausomai nuo anodo tipo, rentgeno vamzdžių konstrukcija skiriasi. Dėl to, kad 99% elektronų kinetinės energijos paverčiama šilumine energija, vamzdžio veikimo metu anodas gerokai įkaista – jautrus volframo taikinys dažnai perdega. Anodas aušinamas šiuolaikiniuose rentgeno vamzdeliuose jį sukant. Besisukantis anodas yra disko formos, kuris tolygiai paskirsto šilumą visame paviršiuje, užkertant kelią vietiniam volframo taikinio perkaitimui.

Rentgeno vamzdžių konstrukcija taip pat skiriasi fokusavimu. Židinio taškas – anodo dalis, ant kurios generuojamas darbinis rentgeno spindulys. Jis yra padalintas į tikrąjį židinio tašką ir efektyvų židinio tašką ( ryžių. 12). Dėl anodo kampo efektyvusis židinio taškas yra mažesnis nei tikrasis. Priklausomai nuo vaizdo srities dydžio, naudojami skirtingi židinio taško dydžiai. Kuo didesnis vaizdo plotas, tuo platesnė turi būti židinio vieta, kad apimtų visą vaizdo sritį. Tačiau mažesnis židinio taškas užtikrina didesnį vaizdo aiškumą. Todėl, gaminant mažus vaizdus, naudojamas trumpas siūlas, o elektronai nukreipiami į nedidelį anodo taikinio plotą, sukuriant mažesnę židinio vietą.

Ryžiai. 9 - rentgeno vamzdis su stacionariu anodu.
Ryžiai. 10 - Rentgeno vamzdelis su besisukančiu anodu.
Ryžiai. 11 - Rentgeno vamzdelis su besisukančiu anodu.
Ryžiai. 12 yra tikros ir veiksmingos židinio taško susidarymo diagrama.

Šiuolaikinė medicininė tam tikrų ligų diagnostika ir gydymas neįsivaizduojamas be rentgeno savybes naudojančių prietaisų. Rentgeno spinduliai buvo atrasti daugiau nei prieš 100 metų, tačiau net ir dabar vyksta naujų metodų ir aparatų kūrimas, siekiant sumažinti neigiamą radiacijos poveikį žmogaus organizmui.

Kas ir kaip atrado rentgeno spindulius

Natūraliomis sąlygomis rentgeno spindulių srautas yra retas ir jį skleidžia tik tam tikri radioaktyvūs izotopai. Rentgeno spindulius arba rentgeno spindulius tik 1895 metais atrado vokiečių mokslininkas Wilhelmas Röntgenas. Šis atradimas įvyko atsitiktinai, atliekant eksperimentą, skirtą ištirti šviesos spindulių elgseną sąlygomis, kurios artėja prie vakuumo. Eksperimente buvo naudojamas katodinis dujų išlydžio vamzdis su sumažintu slėgiu ir fluorescencinis ekranas, kuris kiekvieną kartą pradėjo švytėti tuo metu, kai vamzdis pradėjo veikti.

Susidomėjęs keistu efektu, Rentgenas atliko eilę tyrimų, įrodančių, kad atsirandanti akiai nematoma spinduliuotė gali prasiskverbti pro įvairias kliūtis: popierių, medieną, stiklą, kai kuriuos metalus ir net per žmogaus kūną. Nepaisant to, kad trūksta supratimo apie patį to, kas vyksta, ar tokį reiškinį sukelia nežinomų dalelių ar bangų srautas, buvo pastebėtas toks modelis - spinduliuotė lengvai praeina per minkštuosius kūno audinius ir daug kietesnis per kietus gyvus audinius ir negyvas medžiagas.

Rentgenas nebuvo pirmasis, tyręs šį reiškinį. XIX amžiaus viduryje prancūzas Antoine'as Masonas ir anglas Williamas Crookesas tyrinėjo panašias galimybes. Tačiau būtent Rentgenas pirmasis išrado katodinį vamzdelį ir indikatorių, kuris galėtų būti naudojamas medicinoje. Jis pirmasis paskelbė mokslinį darbą, kuris jam atnešė pirmojo Nobelio premijos laureato vardą tarp fizikų.

1901 m. prasidėjo vaisingas trijų mokslininkų, tapusių radiologijos ir radiologijos įkūrėjais, bendradarbiavimas.

Rentgeno spindulių savybės

Rentgeno spinduliai yra neatskiriama bendro elektromagnetinės spinduliuotės spektro dalis. Bangos ilgis yra tarp gama ir ultravioletinių spindulių. Rentgeno spinduliai turi visas įprastas bangų savybes:

difrakcija;
refrakcija;
trukdžių;
sklidimo greitis (jis lygus šviesai).

Norint dirbtinai generuoti rentgeno spindulių srautą, naudojami specialūs prietaisai - rentgeno vamzdeliai. Rentgeno spinduliuotė atsiranda dėl greitų volframo elektronų kontakto su medžiagomis, išgaruojančiomis iš karšto anodo. Sąveikos fone kyla trumpo ilgio elektromagnetinės bangos, kurių spektras yra nuo 100 iki 0,01 nm ir energijos diapazonas 100-0,1 MeV. Jei spindulių bangos ilgis mažesnis nei 0,2 nm – tai kietoji spinduliuotė, jei bangos ilgis didesnis už nurodytą reikšmę, jie vadinami minkštaisiais rentgeno spinduliais.

Svarbu tai, kad kinetinė energija, atsirandanti dėl elektronų ir anodo medžiagos kontakto, 99% paverčiama šilumos energija ir tik 1% yra rentgeno spinduliai.

Rentgeno spinduliuotė – bremsstrahlung ir charakteristika

Rentgeno spinduliuotė yra dviejų tipų spindulių superpozicija - bremsstrahlung ir charakteristika. Jie yra generuojami ragelyje vienu metu. Todėl rentgeno spinduliuotė ir kiekvieno konkretaus rentgeno vamzdžio charakteristika - jo spinduliavimo spektras, priklauso nuo šių rodiklių ir atspindi jų superpoziciją.

Bremsstrahlung arba nuolatiniai rentgeno spinduliai yra elektronų, išgaruojančių iš volframo gijos, lėtėjimo rezultatas.

Būdingieji arba linijiniai rentgeno spinduliai susidaro rentgeno vamzdžio anodo medžiagos atomų persitvarkymo momentu. Būdingų spindulių bangos ilgis tiesiogiai priklauso nuo cheminio elemento, naudojamo vamzdžio anodui gaminti, atominio skaičiaus.

Išvardintos rentgeno spindulių savybės leidžia jas naudoti praktiškai:

nematomas įprastai akiai;
didelis gebėjimas prasiskverbti per gyvus audinius ir negyvas medžiagas, kurios nepraleidžia matomos šviesos;
jonizuojantis poveikis molekulinėms struktūroms.

Rentgeno vaizdavimo principai

Rentgeno spindulių savybė, kuria grindžiamas vaizdavimas, yra gebėjimas suskaidyti arba sukelti kai kurių medžiagų švytėjimą.

Rentgeno spinduliuotė sukelia fluorescencinį švytėjimą kadmio ir cinko sulfiduose – žaliai, o kalcio volframe – mėlynai. Ši savybė naudojama medicininės rentgeno spinduliuotės peršvietimo technikoje, taip pat padidina rentgeno ekranų funkcionalumą.

Fotocheminis rentgeno spindulių poveikis šviesai jautrioms sidabro halogenidinėms medžiagoms (apšvietimas) leidžia atlikti diagnostiką – daryti rentgeno nuotraukas. Ši savybė taip pat naudojama matuojant bendrą dozę, kurią laboratorijos asistentai gauna rentgeno kabinetuose. Nešiojami dozimetrai turi specialias jautrias juostas ir indikatorius. Rentgeno spinduliuotės jonizuojantis poveikis leidžia nustatyti gautų rentgeno spindulių kokybines charakteristikas.

Vienkartinis įprastinių rentgeno spindulių poveikis vėžio riziką padidina tik 0,001%.

Sritys, kuriose naudojami rentgeno spinduliai

Rentgeno spindulių naudojimas yra priimtinas šiose pramonės šakose:

Saugumas. Stacionarūs ir nešiojamieji prietaisai, skirti aptikti pavojingus ir draudžiamus daiktus oro uostuose, muitinėje ar perpildytose vietose.
Chemijos pramonė, metalurgija, archeologija, architektūra, statybos, restauravimo darbai – defektams aptikti ir cheminių medžiagų analizei atlikti.
Astronomija. Tai padeda stebėti kosminius kūnus ir reiškinius rentgeno teleskopų pagalba.
karinė pramonė. Lazerinių ginklų kūrimui.

Pagrindinis rentgeno spindulių panaudojimas yra medicinos srityje. Šiandien į medicininės radiologijos skyrių įeina: radiodiagnostika, radioterapija (rentgenoterapija), radiochirurgija. Medicinos universitetuose dirba aukštos kvalifikacijos specialistai – radiologai.

Rentgeno spinduliuotė – žala ir nauda, poveikis organizmui

Didelė rentgeno spindulių skverbimosi galia ir jonizuojantis poveikis gali sukelti ląstelės DNR struktūros pokyčius, todėl pavojinga žmogui. Rentgeno spinduliuotės žala yra tiesiogiai proporcinga gautai apšvitos dozei. Skirtingi organai skirtingai reaguoja į švitinimą. Labiausiai jautrūs yra:

kaulų čiulpai ir kaulinis audinys;
akies lęšiukas;
skydliaukės;
pieno ir lytinės liaukos;
plaučių audinys.

Nekontroliuojamas rentgeno spinduliuotės naudojimas gali sukelti grįžtamas ir negrįžtamas patologijas.

Rentgeno spindulių poveikio pasekmės:

kaulų čiulpų pažeidimas ir kraujodaros sistemos patologijų atsiradimas - eritrocitopenija, trombocitopenija, leukemija;
lęšio pažeidimas, vėliau išsivystęs katarakta;
ląstelių mutacijos, kurios yra paveldimos;
onkologinių ligų vystymasis;
gauti radiacinį nudegimą;
spindulinės ligos vystymasis.

Svarbu! Skirtingai nuo radioaktyviųjų medžiagų, rentgeno spinduliai nesikaupia organizmo audiniuose, vadinasi, nereikia šalinti rentgeno spindulių iš organizmo. Kenksmingas rentgeno spindulių poveikis baigiasi išjungus medicinos prietaisą.

Rentgeno spindulius medicinoje leidžiama naudoti ne tik diagnostikos (traumatologijos, odontologijos), bet ir gydymo tikslais:

nuo rentgeno spindulių mažomis dozėmis skatinama medžiagų apykaita gyvose ląstelėse ir audiniuose;
onkologiniams ir gerybiniams navikams gydyti naudojamos tam tikros ribinės dozės.

Patologijos diagnozavimo metodai naudojant rentgeno spindulius

Radiodiagnostika apima šiuos metodus:

Fluoroskopija – tai tyrimas, kurio metu vaizdas gaunamas fluorescenciniame ekrane realiu laiku. Kartu su klasikiniu kūno dalies vaizdavimu realiuoju laiku, šiandien egzistuoja rentgeno televizijos peršvietimo technologijos – vaizdas iš fluorescencinio ekrano perkeliamas į kitoje patalpoje esantį televizoriaus monitorių. Sukurta keletas skaitmeninių metodų, kaip apdoroti gautą vaizdą, vėliau jį perkelti iš ekrano į popierių.
Fluorografija yra pigiausias krūtinės ląstos organų tyrimo metodas, kurį sudaro nedidelė 7x7 cm nuotrauka.Nepaisant klaidų galimybės, tai vienintelis būdas atlikti masinį kasmetinį gyventojų tyrimą. Metodas nėra pavojingas ir nereikalauja iš organizmo išimti gautos spinduliuotės dozės.
Radiografija – apibendrinamojo vaizdo gavimas ant plėvelės ar popieriaus, siekiant išsiaiškinti organo formą, jo padėtį ar toną. Gali būti naudojamas peristaltikai ir gleivinių būklei įvertinti. Jei yra pasirinkimas, tai iš šiuolaikinių rentgeno prietaisų pirmenybė turėtų būti teikiama ne skaitmeniniams prietaisams, kuriuose rentgeno spindulių srautas gali būti didesnis nei senų prietaisų, o mažos dozės rentgeno aparatams su tiesioginiu plokščiu. puslaidininkiniai detektoriai. Jie leidžia sumažinti kūno apkrovą 4 kartus.
Kompiuterinė rentgeno tomografija – tai metodas, kai rentgeno spinduliais gaunamas reikiamas pasirinkto organo pjūvių vaizdų skaičius. Tarp daugybės šiuolaikinių kompiuterinių tomografijos prietaisų, mažos dozės didelės skiriamosios gebos kompiuterinės tomografijos skaitytuvai naudojami kartotiniams tyrimams.

Radioterapija

Rentgeno terapija reiškia vietinius gydymo metodus. Dažniausiai metodas naudojamas vėžinėms ląstelėms sunaikinti. Kadangi poveikio poveikis yra panašus į chirurginį pašalinimą, šis gydymo metodas dažnai vadinamas radiochirurgija.

Šiandien gydymas rentgeno spinduliais atliekamas šiais būdais:

Išorinė (protonų terapija) – spinduliuotės spindulys patenka į paciento kūną iš išorės.
Vidinė (brachiterapija) – radioaktyviųjų kapsulių naudojimas implantuojant jas į kūną, dedant arčiau vėžinio naviko. Šio gydymo metodo trūkumas yra tas, kad kol kapsulė nebus pašalinta iš organizmo, ligonį reikia izoliuoti.

Šie metodai yra švelnūs, o kai kuriais atvejais geriau juos naudoti nei chemoterapiją. Tokį populiarumą lemia tai, kad spinduliai nesikaupia ir nereikalauja pasišalinimo iš organizmo, veikia selektyvų, nepaveikdami kitų ląstelių ir audinių.

Saugus rentgeno spindulių poveikio greitis

Šis leistinos metinės apšvitos normos rodiklis turi savo pavadinimą – genetiškai reikšminga ekvivalentinė dozė (GED). Nėra aiškių šio rodiklio kiekybinių verčių.

Šis rodiklis priklauso nuo paciento amžiaus ir noro ateityje turėti vaikų.
Tai priklauso nuo to, kurie organai buvo ištirti ar gydyti.
GZD turi įtakos regiono, kuriame žmogus gyvena, natūralaus radioaktyvaus fono lygis.

Šiandien galioja šie vidutiniai GZD standartai:

apšvitos lygis iš visų šaltinių, išskyrus medicininius, ir neatsižvelgiant į natūralų radiacijos foną - 167 mRem per metus;
metinės medicininės apžiūros norma yra ne didesnė kaip 100 mRem per metus;
bendra saugi vertė yra 392 mRem per metus.

Rentgeno spinduliuotė nereikalauja pasišalinimo iš organizmo ir yra pavojinga tik esant intensyviam ir ilgalaikiam poveikiui. Šiuolaikinė medicinos įranga naudoja mažos energijos trumpalaikę spinduliuotę, todėl jos naudojimas laikomas gana nekenksmingu.