DRT xususiyatlari va rentgen nurlarini ishlab chiqarish. Rentgen nurlarining asosiy xossalari

Zamonaviy tibbiyotda rentgen nurlari juda katta rol o'ynaydi, rentgen nurlarining kashf etilishi tarixi 19-asrga borib taqaladi.

X-nurlari elektronlar ishtirokida hosil bo'ladigan elektromagnit to'lqinlardir. Zaryadlangan zarrachalarning kuchli tezlashishi bilan sun'iy rentgen nurlari yaratiladi. U maxsus jihozlardan o'tadi:

zarracha tezlatgichlari.

Kashfiyot tarixi

Bu nurlar 1895 yilda nemis olimi Rentgen tomonidan ixtiro qilingan: katod nurlari trubkasi bilan ishlaganda u bariy platina siyanidining flüoresan ta'sirini aniqladi. Keyin bunday nurlarning tavsifi va ularning tananing to'qimalariga kirib borishning ajoyib qobiliyati bor edi. Nurlar rentgen nurlari (rentgen nurlari) deb atala boshlandi. Keyinchalik Rossiyada ular rentgen deb atala boshlandi.

Rentgen nurlari hatto devorlardan ham o'tishga qodir. Shunday qilib, Rentgen tibbiyot sohasida eng katta kashfiyot qilganini tushundi. Aynan o'sha paytdan boshlab fanda radiologiya va radiologiya kabi alohida bo'limlar shakllana boshladi.

Nurlar yumshoq to'qimalarga kirishga qodir, ammo kechiktiriladi, ularning uzunligi qattiq sirtning to'sig'i bilan belgilanadi. Inson tanasidagi yumshoq to'qimalar teri, qattiq to'qimalar esa suyaklardir. 1901 yilda olim Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.

Biroq, Vilgelm Konrad Rentgen kashf etilishidan oldin, boshqa olimlar ham shunga o'xshash mavzuga qiziqish bildirishgan. 1853-yilda frantsuz fizigi Antuan-Filiber Meyson shisha naychadagi elektrodlar orasidagi yuqori kuchlanishli razryadni o‘rgandi. Uning tarkibidagi gaz past bosimda qizg'ish nurni chiqara boshladi. Naychadan ortiqcha gazni chiqarib tashlash, yorug'likning alohida yorug'lik qatlamlarining murakkab ketma-ketligiga parchalanishiga olib keldi, ularning rangi gaz miqdoriga bog'liq edi.

1878 yilda Uilyam Kruks (ingliz fizigi) flüoresans nurlarning naychaning shisha yuzasiga ta'siri tufayli sodir bo'lishini taklif qildi. Ammo bu tadqiqotlarning barchasi hech qaerda nashr etilmagan, shuning uchun Rentgen bunday kashfiyotlar haqida bilmas edi. 1895 yilda o'z kashfiyotlari ilmiy jurnalda nashr etilgandan so'ng, olim bu nurlar uchun barcha jismlar shaffof ekanligini yozganidan so'ng, juda boshqacha darajada bo'lsa ham, boshqa olimlar ham shunga o'xshash tajribalarga qiziqish bildirishdi. Ular Rentgen ixtirosini tasdiqladilar va rentgen nurlarini yanada rivojlantirish va takomillashtirish boshlandi.

Vilgelm Rentgenning o'zi 1896 va 1897 yillarda rentgen nurlari mavzusiga oid yana ikkita ilmiy maqola chop etdi, shundan so'ng u boshqa faoliyat bilan shug'ullanadi. Shunday qilib, bir nechta olimlar ixtiro qilishdi, ammo bu mavzu bo'yicha ilmiy maqolalarni nashr etgan Roentgen edi.

Tasvirlash tamoyillari

Ushbu nurlanishning xususiyatlari ularning tashqi ko'rinishining tabiati bilan belgilanadi. Radiatsiya elektromagnit to'lqin tufayli yuzaga keladi. Uning asosiy xususiyatlariga quyidagilar kiradi:

Reflektsiya. Agar to'lqin sirtga perpendikulyar bo'lsa, u aks etmaydi. Ba'zi hollarda olmos aks ettirish xususiyatiga ega.
To'qimalarga kirib borish qobiliyati. Bundan tashqari, nurlar yog'och, qog'oz va shunga o'xshash materiallarning shaffof bo'lmagan yuzalaridan o'tishi mumkin.
changni yutish qobiliyati. Absorbtsiya materialning zichligiga bog'liq: u qanchalik zichroq bo'lsa, rentgen nurlari shunchalik ko'p yutadi.
Ba'zi moddalar floresan, ya'ni porlaydi. Radiatsiya to'xtashi bilanoq, porlash ham yo'qoladi. Agar u nurlarning ta'siri to'xtatilgandan keyin davom etsa, u holda bu ta'sir fosforessensiya deb ataladi.
Rentgen nurlari xuddi ko'rinadigan yorug'lik kabi fotografik plyonkani yoritishi mumkin.
Agar nur havodan o'tgan bo'lsa, u holda atmosferada ionlanish sodir bo'ladi. Bu holat elektr o'tkazuvchanlik deb ataladi va u nurlanish dozasi tezligini o'rnatadigan dozimetr yordamida aniqlanadi.

Radiatsiya - zarar va foyda

Kashfiyot amalga oshirilganda, fizik Rentgen o'z ixtirosi qanchalik xavfli ekanligini tasavvur ham qila olmadi. Qadimgi kunlarda radiatsiya ishlab chiqaradigan barcha qurilmalar mukammallikdan yiroq edi va buning natijasida chiqarilgan nurlarning katta dozalari olingan. Odamlar bunday nurlanish xavfini tushunishmadi. Garchi ba'zi olimlar rentgen nurlarining xavfi haqida versiyalarni ilgari surgan bo'lsalar ham.

To'qimalarga kirib boradigan rentgen nurlari ularga biologik ta'sir ko'rsatadi. Nurlanish dozasini o'lchash birligi soatiga rentgen hisoblanadi. Asosiy ta'sir to'qimalar ichidagi ionlashtiruvchi atomlarga ta'sir qiladi. Bu nurlar tirik hujayraning DNK tuzilishiga bevosita ta'sir qiladi. Nazoratsiz nurlanishning oqibatlari quyidagilardan iborat:

hujayra mutatsiyasi;
shish paydo bo'lishi;
radiatsiya kuyishi;
radiatsiya kasalligi.

Rentgen tekshiruviga qarshi ko'rsatmalar:

Bemorlarning ahvoli og‘ir.
Xomilaga salbiy ta'sir tufayli homiladorlik davri.
Qon ketishi yoki ochiq pnevmotoraks bilan og'rigan bemorlar.

Rentgen nurlari qanday ishlaydi va qaerda ishlatiladi

Tibbiyotda. Rentgen diagnostikasi tanadagi ma'lum kasalliklarni aniqlash uchun shaffof tirik to'qimalarda qo'llaniladi. O'simta shakllanishini bartaraf etish uchun rentgen terapiyasi amalga oshiriladi.
Fanda. Moddalarning tuzilishi va rentgen nurlarining tabiati ochib beriladi. Bu masalalar bilan kimyo, biokimyo, kristallografiya kabi fanlar shug'ullanadi.
Sanoatda. Metall mahsulotlarda buzilishlarni aniqlash.
Aholi xavfsizligi uchun. Aeroportlarda va boshqa jamoat joylarida yuklarni skanerlash uchun rentgen nurlari o'rnatiladi.

Rentgen nurlanishidan tibbiy foydalanish. Rentgen nurlari tibbiyot va stomatologiyada quyidagi maqsadlarda keng qo'llaniladi:

Kasalliklarni aniqlash uchun.
Metabolik jarayonlarni kuzatish uchun.
Ko'p kasalliklarni davolash uchun.

Tibbiy maqsadlarda rentgen nurlaridan foydalanish

Suyak sinishlarini aniqlashdan tashqari, rentgen nurlari tibbiy maqsadlarda keng qo'llaniladi. Rentgen nurlarining maxsus qo'llanilishi quyidagi maqsadlarga erishishdir:

Saraton hujayralarini yo'q qilish uchun.
Shish hajmini kamaytirish uchun.
Og'riqni kamaytirish uchun.

Misol uchun, endokrinologik kasalliklarda qo'llaniladigan radioaktiv yod qalqonsimon bez saratonida faol qo'llaniladi va shu bilan ko'plab odamlarga ushbu dahshatli kasallikdan xalos bo'lishga yordam beradi. Hozirgi vaqtda murakkab kasalliklarni tashxislash uchun rentgen nurlari kompyuterlarga ulanadi, buning natijasida kompyuter eksenel tomografiya kabi eng yangi tadqiqot usullari paydo bo'ladi.

Bunday skanerlash shifokorlarni insonning ichki organlarini ko'rsatadigan rangli tasvirlar bilan ta'minlaydi. Ichki organlarning ishini aniqlash uchun nurlanishning kichik dozasi etarli. Rentgen nurlari fizioterapiyada ham keng qo'llaniladi.

Rentgen nurlarining asosiy xossalari

kirib borish qobiliyati. Barcha jismlar rentgen nurlari uchun shaffof bo'lib, shaffoflik darajasi tananing qalinligiga bog'liq. Aynan shu xususiyat tufayli nurlar tibbiyotda organlarning ishlashini, tanadagi yoriqlar va begona jismlarning mavjudligini aniqlash uchun qo'llanila boshlandi.
Ular ba'zi narsalarning porlashiga olib kelishi mumkin. Misol uchun, agar kartonga bariy va platina qo'llanilsa, u holda nurni skanerlashdan o'tgandan so'ng u yashil-sariq rangda porlaydi. Agar siz qo'lingizni rentgen trubkasi va ekran orasiga qo'ysangiz, yorug'lik to'qimalarga qaraganda suyakka ko'proq kiradi, shuning uchun suyak to'qimasi ekranda eng yorqin tarzda ta'kidlanadi va mushak to'qimasi kamroq yorqinroq bo'ladi. .
Kino ustida harakat. X-nurlari, yorug'lik kabi, plyonkani qorong'i qilib qo'yishi mumkin, bu sizga jismlarning rentgen nurlarini tekshirishda olingan soya tomonini suratga olish imkonini beradi.
Rentgen nurlari gazlarni ionlashtirishi mumkin. Bu nafaqat nurlarni topish, balki gazdagi ionlanish oqimini o'lchash orqali ularning intensivligini aniqlash imkonini beradi.
Ular tirik mavjudotlar tanasiga biokimyoviy ta'sir ko'rsatadi. Ushbu xususiyat tufayli rentgen nurlari tibbiyotda keng qo'llanilishini topdi: ular teri kasalliklarini ham, ichki organlarning kasalliklarini ham davolay oladi. Bunday holda, nurlanishning kerakli dozasi va nurlarning davomiyligi tanlanadi. Bunday davolanishni uzoq vaqt va ortiqcha ishlatish tanaga juda zararli va zararli.

Rentgen nurlaridan foydalanishning natijasi ko'plab insonlarning hayotini saqlab qolish edi. Rentgenografiya nafaqat kasallikni o'z vaqtida aniqlashga yordam beradi, radiatsiya terapiyasidan foydalangan holda davolash usullari qalqonsimon bezning giperfunktsiyasidan tortib, suyak to'qimalarining xavfli o'smalarigacha bo'lgan turli patologiyalardagi bemorlarni engillashtiradi.

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Federal ta'lim agentligi

GOU VPO SUSU

Fizik kimyo kafedrasi

KSE kursida: "Rentgen nurlanishi"

Bajarildi:

Naumova Daria Gennadievna

Tekshirildi:

dotsent, K.T.N.

Tanklevskaya N.M.

Chelyabinsk 2010 yil

Kirish

I bob. Rentgen nurlarining kashf etilishi

Kvitansiya

Materiya bilan o'zaro ta'sir

Biologik ta'sir

ro'yxatga olish

Ilova

X-ray qanday olinadi

tabiiy rentgen nurlari

II bob. Radiografiya

Ilova

Rasmni olish usuli

Rentgenografiyaning afzalliklari

Rentgenografiyaning kamchiliklari

Floroskopiya

Qabul qilish printsipi

Floroskopiyaning afzalliklari

Floroskopiyaning kamchiliklari

Floroskopiyada raqamli texnologiyalar

Ko'p qatorli skanerlash usuli

Xulosa

Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati

Kirish

Rentgen nurlanishi - foton energiyasi ultrabinafshadan gamma nurlanishgacha bo'lgan energiya diapazoni bilan belgilanadigan elektromagnit to'lqinlar, to'lqin uzunligi 10−4 dan 10² Å gacha (10−14 dan 10−8 m gacha) mos keladi.

Ko'rinadigan yorug'lik singari, rentgen nurlari ham fotografik plyonkaning qorayishiga olib keladi. Bu xususiyat tibbiyot, sanoat va ilmiy tadqiqotlar uchun katta ahamiyatga ega. O'rganilayotgan ob'ektdan o'tib, keyin plyonkaga tushgan rentgen nurlanishi uning ichki tuzilishini tasvirlaydi. Turli materiallar uchun rentgen nurlanishining kirib borish kuchi har xil bo'lganligi sababli, ob'ektning unchalik shaffof bo'lmagan qismlari fotosuratda nurlanish yaxshi o'tadigan joylarga qaraganda yorqinroq joylarni beradi. Shunday qilib, suyak to'qimalari teri va ichki organlarni tashkil etuvchi to'qimalarga qaraganda rentgen nurlari uchun kamroq shaffofdir. Shuning uchun rentgenografiyada suyaklar engilroq joylar sifatida ko'rsatiladi va nurlanish uchun shaffofroq bo'lgan sinish joyini osongina aniqlash mumkin. Rentgenografiya stomatologiyada tishlarning ildizlaridagi karies va xo'ppozlarni aniqlashda, shuningdek, sanoatda quyma, plastmassa va kauchuklardagi yoriqlarni aniqlash uchun ham qo'llaniladi.

X-nurlari kimyoda birikmalarni tahlil qilishda, fizikada esa kristallarning tuzilishini oʻrganishda qoʻllaniladi. Kimyoviy birikma orqali o'tadigan rentgen nurlari xarakterli ikkilamchi nurlanishni keltirib chiqaradi, uning spektroskopik tahlili kimyogarga birikma tarkibini aniqlash imkonini beradi. Kristalli moddaga tushganda, rentgen nurlari kristalning atomlari tomonidan tarqalib, fotografik plastinkada dog'lar va chiziqlarning aniq, muntazam naqshini beradi, bu kristalning ichki tuzilishini o'rnatishga imkon beradi.

Saratonni davolashda rentgen nurlaridan foydalanish saraton hujayralarini o'ldirishiga asoslanadi. Biroq, u normal hujayralarga ham kiruvchi ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun rentgen nurlaridan foydalanishda juda ehtiyot bo'lish kerak.

I bob. Rentgen nurlarining kashf etilishi

Rentgen nurlarining kashfiyoti Vilgelm Konrad Rentgenga tegishli. U birinchi bo'lib rentgen nurlari to'g'risida maqola e'lon qildi va uni rentgen nurlari (rentgen) deb ataydi. Rentgenning "Yangi turdagi nurlar to'g'risida" nomli maqolasi 1895 yil 28 dekabrda Würzburg fizik-tibbiy jamiyati jurnalida nashr etilgan. Biroq, rentgen nurlari ilgari olinganligi isbotlangan deb hisoblanadi. Rentgen o'z tajribalarida qo'llagan katod nurlari trubkasi J. Xittorf va V. Kruks tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu naycha rentgen nurlarini ishlab chiqaradi. Bu Kruks tajribalarida va 1892 yildan boshlab Geynrix Gerts va uning shogirdi Filipp Lenardning fotoplastinkalarni qoraytirish orqali tajribalarida ko'rsatilgan. Biroq, ularning hech biri o'z kashfiyotlarining ahamiyatini tushunmadi va natijalarini nashr etmadi. Shuningdek, Nikola Tesla 1897 yildan boshlab katod nurlari naychalari bilan tajriba o'tkazdi, rentgen nurlarini oldi, ammo natijalarini e'lon qilmadi.

Shu sababli, Rentgen o'zidan oldin qilingan kashfiyotlar haqida bilmas edi va keyinchalik uning nomi bilan atalgan nurlarni mustaqil ravishda - katod nurlari trubasining ishlashi paytida yuzaga keladigan floresansni kuzatgan holda kashf etdi. Rentgen bir yildan ko'proq vaqt davomida (1895 yil 8 noyabrdan 1897 yil martgacha) rentgen nurlarini o'rgandi va ular haqida faqat uchta nisbatan kichik maqolalarni nashr etdi, ammo ular yangi nurlarning shunday to'liq tavsifini taqdim etdilarki, uning izdoshlari tomonidan yuzlab maqolalar. keyin 12 yil davomida nashr etilgan, hech qanday muhim narsani qo'shib yoki o'zgartira olmadi. Rentgenga qiziqish yo'qolgan Rentgen hamkasblariga: "Men hamma narsani allaqachon yozganman, vaqtingizni behuda sarflamang", dedi. Rentgenning shon-shuhratiga u o'z maqolasida e'lon qilgan rafiqasi qo'lining mashhur fotosurati ham hissa qo'shgan (o'ngdagi rasmga qarang). Bunday shon-sharaf 1901 yilda Rentgenga fizika bo'yicha birinchi Nobel mukofotini keltirdi va Nobel qo'mitasi uning kashfiyotining amaliy ahamiyatini ta'kidladi. 1896 yilda "Rentgen nurlari" nomi birinchi marta ishlatilgan. Ba'zi mamlakatlarda eski nom saqlanib qolgan - rentgen nurlari. Rossiyada talaba V.K.ning taklifi bilan nurlar "rentgen" deb atala boshlandi. Rentgen - Abram Fedorovich Ioffe.

Elektromagnit to'lqinlar shkalasidagi joylashuvi

X-nurlari va gamma-nurlarining energiya diapazonlari keng energiya diapazonida bir-biriga mos keladi. Ikkala turdagi nurlanish elektromagnit nurlanishdir va bir xil foton energiyasiga ekvivalentdir. Terminologik farq paydo bo'lish usulidadir - rentgen nurlari elektronlar (atomlarda yoki erkin) ishtirokida chiqariladi, gamma nurlanish esa atom yadrolarining qo'zg'alish jarayonlarida chiqariladi. Rentgen fotonlari 100 eV dan 250 keV gacha energiyaga ega, bu chastotasi 3 1016 Gts dan 6 1019 Gts gacha va to'lqin uzunligi 0,005 - 10 nm bo'lgan nurlanishga mos keladi (X ning pastki chegarasining umumiy qabul qilingan ta'rifi yo'q. -to'lqin uzunligi shkalasidagi nurlar diapazoni). Yumshoq rentgen nurlari eng past foton energiyasi va nurlanish chastotasi (va eng uzun to'lqin uzunligi) bilan tavsiflanadi, qattiq rentgen nurlari esa eng yuqori foton energiyasi va nurlanish chastotasiga (va eng qisqa to'lqin uzunligi) ega.

(V.K.Rentgen tomonidan olingan xotinining qo'lining rentgen fotosurati (rentgenogrammasi))

)

Kvitansiya

Rentgen nurlari zaryadlangan zarrachalarning (asosan elektronlar) kuchli tezlashishi yoki atomlar yoki molekulalarning elektron qobiqlarida yuqori energiyali o'tishlar natijasida hosil bo'ladi. Ikkala effekt ham rentgen naychalarida qo'llaniladi, ularda issiq katod tomonidan chiqarilgan elektronlar tezlashadi (rentgen nurlari chiqarilmaydi, chunki tezlanish juda past) va anodga urilib, ular keskin sekinlashadi (bu holda, Rentgen nurlari chiqariladi: .bremsstrahlung deb ataladigan) va bir vaqtning o'zida anod qilingan metall atomlarining ichki elektron qobiqlaridan elektronlarni urib tushiradi. Qobiqlardagi bo'sh joylarni atomning boshqa elektronlari egallaydi. Bunday holda, rentgen nurlanishi anod materialining ma'lum bir energiya xarakteristikasi bilan chiqariladi (xarakterli nurlanish, chastotalar Moseley qonuni bilan belgilanadi:

bu erda Z - anod elementining atom raqami, A va B - elektron qobiqning asosiy kvant soni n ning ma'lum bir qiymati uchun doimiylar). Hozirgi vaqtda anodlar asosan keramikadan, elektronlar urilgan qismi esa molibdendan tayyorlanadi. Tezlanish-sekinlashuv jarayonida elektronning kinetik energiyasining atigi 1% rentgen nurlariga o'tadi, energiyaning 99% issiqlikka aylanadi.

X-nurlarini zarracha tezlatgichlarida ham olish mumkin. deb atalmish. Sinxrotron nurlanishi magnit maydonda zarrachalar dastasi og'ishganda sodir bo'ladi, buning natijasida ular harakatiga perpendikulyar yo'nalishda tezlanishni boshdan kechiradilar. Sinxrotron nurlanishi yuqori chegaraga ega bo'lgan uzluksiz spektrga ega. To'g'ri tanlangan parametrlar (magnit maydonning kattaligi va zarrachalar energiyasi) bilan rentgen nurlarini sinxrotron nurlanish spektrida ham olish mumkin.

Rentgen nayining sxematik tasviri. X - rentgen nurlari, K - katod, A - anod (ba'zan antikatod deb ataladi), C - issiqlik qabul qiluvchi, Uh - katod filament kuchlanishi, Ua - tezlashtiruvchi kuchlanish, Win - suv sovutish kirish joyi, Wout - suv sovutish chiqishi (qarang: x- nur trubkasi).

Materiya bilan o'zaro ta'sir

X-nurlari uchun deyarli har qanday moddaning sinishi ko'rsatkichi birlikdan juda oz farq qiladi. Buning natijasi shundaki, rentgen linzalarini yaratish mumkin bo'lgan material yo'q. Bundan tashqari, rentgen nurlari sirtga perpendikulyar tushganda, ular deyarli aks etmaydi. Shunga qaramay, rentgen optikasida rentgen nurlari uchun optik elementlarni qurish usullari topilgan.

Rentgen nurlari moddalarga kirib borishi mumkin va turli moddalar ularni turlicha yutadi. Rentgen nurlarining yutilishi rentgen fotosuratlarida ularning eng muhim xususiyatidir. Rentgen nurlarining intensivligi yutuvchi qatlamda o'tgan yo'lga qarab eksponensial ravishda kamayadi (I = I0e-kd, bu erda d - qatlam qalinligi, k koeffitsienti Z3l3 ga proportsional, Z - elementning atom raqami, l - to'lqin uzunligi).

Absorbsiya fotoabsorbtsiya va Komptonning tarqalishi natijasida sodir bo'ladi:

Fotoabsorbsiya deganda, foton energiyasining ma'lum bir minimal qiymatdan katta bo'lishini talab qiladigan atom qobig'idan elektronni foton tomonidan urib tushirish jarayoni tushuniladi. Agar fotonning energiyasiga bog'liq bo'lgan yutilish aktining ehtimolini hisobga oladigan bo'lsak, u holda ma'lum bir energiyaga erishilganda u (ehtimollik) maksimal qiymatiga qadar keskin ortadi. Yuqori energiyalar uchun ehtimollik doimiy ravishda kamayadi. Bu qaramlik tufayli, yutilish chegarasi borligi aytiladi. Yutish paytida urilgan elektronning o'rnini boshqa elektron egallaydi, shu bilan birga kamroq foton energiyasiga ega bo'lgan nurlanish chiqariladi. floresans jarayoni.

X-nurlari, ko'rinmas nurlanish, har xil darajada bo'lsa ham, barcha moddalarga kirishga qodir. Bu taxminan 10-8 sm to'lqin uzunligi bo'lgan elektromagnit nurlanishdir.

Rentgen nurlarini olish

Rentgen nurlanishi yuqori tezlikda harakatlanuvchi elektronlar materiya bilan o'zaro ta'sirlashganda paydo bo'ladi. Elektronlar har qanday moddaning atomlari bilan to'qnashganda, ular tezda kinetik energiyasini yo'qotadilar. Bunday holda, uning ko'p qismi issiqlikka aylanadi va kichik bir qismi, odatda, 1% dan kam bo'lsa, rentgen nurlari energiyasiga aylanadi. Bu energiya kvantlar shaklida chiqariladi - energiyaga ega, ammo dam olish massasi nolga teng bo'lgan fotonlar deb ataladigan zarralar. Rentgen fotonlari o'zlarining energiyasi bilan farqlanadi, bu ularning to'lqin uzunligiga teskari proportsionaldir. Rentgen nurlarini olishning odatiy usuli bilan to'lqin uzunliklarining keng diapazoni olinadi, bu rentgen nurlari spektri deb ataladi.

Rentgen naychalari. Elektronlarning materiya bilan o'zaro ta'siri natijasida rentgen nurlanishini olish uchun elektronlar manbai, ularni yuqori tezlikka tezlashtiradigan vositalar va elektron bombardimoniga dosh bera oladigan va rentgen nurlanishini hosil qiladigan nishonga ega bo'lish kerak. kerakli intensivlik. Bularning barchasiga ega bo'lgan qurilma rentgen trubkasi deb ataladi. Ilk tadqiqotchilar hozirgi tushirish quvurlari kabi "chuqur vakuum" quvurlaridan foydalanganlar. Ulardagi vakuum unchalik yuqori emas edi.

Bo'shatish trubkalarida oz miqdorda gaz bo'ladi va kolba elektrodlariga katta potentsial farq qo'llanilganda, gaz atomlari musbat va manfiy ionlarga aylanadi. Ijobiy bo'lganlar manfiy elektrod (katod) tomon harakatlanadi va uning ustiga tushib, undan elektronlarni uradi va ular o'z navbatida musbat elektrod (anod) tomon harakatlanadi va uni bombardimon qilib, rentgen fotonlari oqimini hosil qiladi. .

Coolidge tomonidan ishlab chiqilgan zamonaviy rentgen trubkasida (11-rasm) elektronlar manbai yuqori haroratga qizdirilgan volfram katodidir.

Guruch. o'n bir.

Elektronlar anod (yoki antikatod) va katod o'rtasidagi yuqori potentsial farq tufayli yuqori tezlikka tezlashadi. Elektronlar atomlar bilan to'qnashmasdan anodga etib borishi kerakligi sababli, juda yuqori vakuum talab qilinadi, buning uchun trubka yaxshi evakuatsiya qilinishi kerak. Bu, shuningdek, qolgan gaz atomlarining ionlanish ehtimolini va ular bilan bog'liq yon oqimlarni kamaytiradi.

Elektronlar tomonidan bombardimon qilinganida, volfram antikatodi xarakterli rentgen nurlarini chiqaradi. Rentgen nurlarining kesimi haqiqiy nurlangan maydondan kamroq. 1 - elektron nur; 2 - fokusli elektrodli katod; 3 - shisha qobiq (naycha); 4 - volfram nishoni (antikatod); 5 - katodli filament; 6 - haqiqatda nurlangan hudud; 7 - samarali markazlashtirilgan nuqta; 8 - mis anod; 9 - oyna; 10 - tarqoq rentgen nurlari.

Elektronlar katodni o'rab turgan maxsus shakldagi elektrod orqali anodga qaratilgan. Bu elektrod fokuslovchi elektrod deb ataladi va katod bilan birgalikda trubaning "elektron projektori" ni hosil qiladi. Elektron bombardimon qilingan anod o'tga chidamli materialdan yasalgan bo'lishi kerak, chunki bombardimon elektronlarning kinetik energiyasining katta qismi issiqlikka aylanadi. Bundan tashqari, anod yuqori atom raqamiga ega bo'lgan materialdan tayyorlanishi ma'qul rentgen nurlarining rentabelligi atom sonining ortishi bilan ortadi. Atom raqami 74 bo'lgan volfram ko'pincha anod materiali sifatida tanlanadi.Rentgen naychalarining dizayni qo'llash shartlari va talablariga qarab har xil bo'lishi mumkin.

Radiologiya - bu kasallikdan kelib chiqadigan hayvonlar va odamlarning tanasiga rentgen nurlanishining ta'siri, ularni davolash va oldini olish, shuningdek rentgen nurlari yordamida turli patologiyalarni tashxislash usullarini o'rganadigan radiologiya bo'limi (rentgen diagnostikasi). . Odatiy rentgen diagnostika apparati quvvat manbai (transformatorlar), elektr tarmog'ining o'zgaruvchan tokini to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantiruvchi yuqori voltli rektifikator, boshqaruv paneli, tripod va rentgen trubkasini o'z ichiga oladi.

Rentgen nurlari - anod moddasining atomlari bilan to'qnashuv momentida tezlashtirilgan elektronlarning keskin sekinlashishi paytida rentgen trubkasida hosil bo'ladigan elektromagnit tebranishlarning bir turi. Hozirgi vaqtda rentgen nurlari o'zining jismoniy tabiatiga ko'ra nurlanish energiyasining turlaridan biri bo'lib, uning spektriga radio to'lqinlar, infraqizil nurlar, ko'rinadigan yorug'lik, ultrabinafsha nurlar va gamma nurlari kiradi, degan nuqtai nazar umumiy qabul qilinadi. radioaktiv elementlar. Rentgen nurlanishini uning eng kichik zarralari - kvantlar yoki fotonlar to'plami sifatida tavsiflash mumkin.

Guruch. 1 - mobil rentgen apparati:

A - rentgen trubkasi;
B - quvvat manbai;
B - sozlanishi tripod.

Guruch. 2 - rentgen apparati boshqaruv paneli (mexanik - chapda va elektron - o'ngda):

A - EHM va qattiqlikni sozlash uchun panel;
B - yuqori kuchlanishli ta'minot tugmasi.

Guruch. 3 - odatiy rentgen apparatining blok diagrammasi

1 - tarmoq;
2 - avtotransformator;
3 - kuchaytiruvchi transformator;
4 - rentgen trubkasi;
5 - anod;
6 - katod;
7 - pastga tushadigan transformator.

Rentgen nurlarini hosil qilish mexanizmi

Tezlashtirilgan elektronlar oqimining anod moddasi bilan to'qnashuvi paytida rentgen nurlari hosil bo'ladi. Elektronlar nishon bilan o'zaro ta'sirlashganda, ularning kinetik energiyasining 99% issiqlik energiyasiga va faqat 1% rentgen nurlariga aylanadi.

Rentgen trubkasi shisha idishdan iborat bo'lib, unda 2 ta elektrod lehimlanadi: katod va anod. Shisha silindrdan havo chiqariladi: elektronlarning katoddan anodga o'tishi faqat nisbiy vakuum sharoitida (10 -7 -10 -8 mm Hg) mumkin. Katodda mahkam o'ralgan volfram filamenti bo'lgan filament mavjud. Filamentga elektr toki qo'llanilganda, elektron emissiya sodir bo'ladi, bunda elektronlar spiraldan ajralib, katod yaqinida elektron bulutini hosil qiladi. Bu bulut katodning diqqat markazida joylashgan bo'lib, elektronlar harakatining yo'nalishini belgilaydi. Kubok - katoddagi kichik tushkunlik. Anod, o'z navbatida, elektronlar qaratilgan volfram metall plitasini o'z ichiga oladi - bu rentgen nurlari hosil bo'ladigan joy.

Guruch. 4 - rentgen trubkasi qurilmasi:

A - katod;
B - anod;
B - volfram filamenti;
G - katodning fokuslash kosasi;
D - tezlashtirilgan elektronlar oqimi;
E - volfram nishoni;
G - shisha kolba;
Z - berilliy oynasi;
Va - shakllangan rentgen nurlari;
K - alyuminiy filtri.

Elektron trubkaga 2 ta transformator ulangan: pastga tushirish va yuqoriga ko'tarish. Pastga tushadigan transformator volfram bobini past kuchlanish (5-15 volt) bilan isitadi, natijada elektron emissiyasi paydo bo'ladi. Yuqori kuchlanishli yoki yuqori kuchlanishli transformator to'g'ridan-to'g'ri 20-140 kilovolt kuchlanish bilan ta'minlangan katod va anodga o'tadi. Ikkala transformator ham rentgen apparatining yuqori kuchlanishli blokiga joylashtiriladi, u transformator moyi bilan to'ldiriladi, bu transformatorlarning sovishini va ularning ishonchli izolyatsiyasini ta'minlaydi.

Pastga tushiruvchi transformator yordamida elektron buluti hosil bo'lgandan so'ng, kuchaytiruvchi transformator yoqiladi va elektr zanjirining ikkala qutbiga yuqori voltli kuchlanish qo'llaniladi: anodga ijobiy impuls va salbiy. katodga zarba. Salbiy zaryadlangan elektronlar manfiy zaryadlangan katoddan qaytariladi va musbat zaryadlangan anodga moyil bo'ladi - bunday potentsial farq tufayli yuqori harakat tezligiga erishiladi - 100 ming km / s. Ushbu tezlikda elektronlar volfram anod plastinkasini bombardimon qilib, elektr zanjirini yakunlaydi, natijada rentgen nurlari va issiqlik energiyasi paydo bo'ladi.

Rentgen nurlanishi bremsstrahlung va xarakteristikaga bo'linadi. Bremsstrahlung volfram filamenti chiqaradigan elektronlar tezligining keskin sekinlashishi tufayli yuzaga keladi. Xarakterli nurlanish atomlarning elektron qobiqlarini qayta tashkil qilish paytida sodir bo'ladi. Ushbu ikkala tur ham tezlashtirilgan elektronlarning anod materialining atomlari bilan to'qnashuvi paytida rentgen trubkasida hosil bo'ladi. Rentgen nayining emissiya spektri bremsstrahlung va xarakterli rentgen nurlarining superpozitsiyasidir.

Guruch. 5 - bremsstrahlung rentgen nurlarining hosil bo'lish printsipi.
Guruch. 6 - xarakterli rentgen nurlanishini shakllantirish printsipi.

Rentgen nurlarining asosiy xossalari

Rentgen nurlari vizual idrok uchun ko'rinmaydi.
Rentgen nurlanishi tirik organizmning a'zolari va to'qimalari, shuningdek, ko'rinadigan yorug'lik nurlarini o'tkazmaydigan jonsiz tabiatning zich tuzilmalari orqali katta kirib borish kuchiga ega.
Rentgen nurlari floresan deb ataladigan ba'zi kimyoviy birikmalarning porlashiga olib keladi.

Rux va kadmiy sulfidlari sariq-yashil rangda lyuminestsatsiyalanadi,
Kaltsiy volfram kristallari - binafsha-ko'k.

Rentgen nurlari fotokimyoviy ta'sir ko'rsatadi: ular kumush birikmalarini galogenlar bilan parchalaydi va fotosurat qatlamlarining qorayishiga olib keladi, rentgen nurida tasvir hosil qiladi.

Rentgen nurlari o'z energiyasini o'zlari o'tadigan muhitning atomlari va molekulalariga o'tkazib, ionlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi.

Rentgen nurlanishi nurlangan organlar va to'qimalarga aniq biologik ta'sir ko'rsatadi: kichik dozalarda u metabolizmni rag'batlantiradi, katta dozalarda nurlanish shikastlanishi, shuningdek, o'tkir nurlanish kasalligi rivojlanishi mumkin. Biologik xususiyat o'simta va ba'zi o'simta bo'lmagan kasalliklarni davolash uchun rentgen nurlanishidan foydalanishga imkon beradi.

Elektromagnit tebranishlar shkalasi

Rentgen nurlari o'ziga xos to'lqin uzunligi va tebranish chastotasiga ega. To'lqin uzunligi (l) va tebranish chastotasi (n) o'zaro bog'liqlik bilan bog'liq: l n = c, bu erda c - yorug'lik tezligi, sekundiga 300 000 km yaxlitlangan. Rentgen nurlarining energiyasi E = h n formulasi bilan aniqlanadi, bu erda h Plank doimiysi, 6,626 10 -34 J⋅s ga teng universal doimiy. Nurlarning to'lqin uzunligi (l) ularning energiyasi (E) bilan bog'liq: l = 12,4 / E.

Rentgen nurlanishi elektromagnit tebranishlarning boshqa turlaridan to'lqin uzunligi (jadvalga qarang) va kvant energiyasi bilan ajralib turadi. To'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, uning chastotasi, energiyasi va penetratsion kuchi shunchalik yuqori bo'ladi. X-nurlarining to'lqin uzunligi diapazonda

. Rentgen nurlanishining to'lqin uzunligini o'zgartirish orqali uning kirib borish kuchini boshqarish mumkin. X-nurlari juda qisqa to'lqin uzunligiga ega, ammo tebranish chastotasi yuqori, shuning uchun inson ko'ziga ko'rinmaydi. Ulkan energiya tufayli kvantlar yuqori penetratsion kuchga ega bo'lib, bu rentgen nurlarining tibbiyot va boshqa fanlarda qo'llanilishini ta'minlaydigan asosiy xususiyatlardan biridir.

Rentgen nurlanish xususiyatlari

Intensivlik- rentgen nurlanishining miqdoriy xarakteristikasi, bu naychaning vaqt birligida chiqaradigan nurlar soni bilan ifodalanadi. Rentgen nurlarining intensivligi milliamperlarda o'lchanadi. Uni an'anaviy cho'g'lanma lampaning ko'rinadigan yorug'ligining intensivligi bilan taqqoslab, biz o'xshashlikni keltirishimiz mumkin: masalan, 20 vattli chiroq bitta intensivlik yoki quvvat bilan porlaydi va 200 vattli chiroq boshqasi bilan porlaydi. yorug'likning o'zi (uning spektri) sifati bir xil. X-nurlarining intensivligi, aslida, uning miqdori. Har bir elektron anodda bir yoki bir nechta nurlanish kvantlarini hosil qiladi, shuning uchun ob'ektga ta'sir qilish paytida rentgen nurlarining miqdori anodga moyil bo'lgan elektronlar sonini va elektronlarning volfram nishoni atomlari bilan o'zaro ta'sirini o'zgartirish orqali tartibga solinadi. , bu ikki usulda amalga oshirilishi mumkin:

Pastga tushiruvchi transformator yordamida katod spiralining akkorlanish darajasini o'zgartirish orqali (emissiya paytida hosil bo'lgan elektronlar soni volfram spirali qanchalik issiq bo'lishiga bog'liq bo'ladi va nurlanish kvantlarining soni elektronlar soniga bog'liq bo'ladi);
Kuchaytiruvchi transformator tomonidan beriladigan yuqori kuchlanish qiymatini trubaning qutblariga - katod va anodga o'zgartirish orqali (naychaning qutblariga kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, elektronlar shunchalik ko'p kinetik energiya oladi, bu , ularning energiyasi tufayli, o'z navbatida anod moddasining bir nechta atomlari bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin - rasmga qarang. guruch. besh; kam energiyaga ega elektronlar kamroq miqdordagi o'zaro ta'sirga kirishlari mumkin).

X-nurlarining intensivligi (anod oqimi) tortishish tezligiga (naycha vaqti) ko'paytiriladigan rentgen nurlarining ta'siriga to'g'ri keladi, u mAs (sekundiga milliamp) bilan o'lchanadi. EHM - intensivlik kabi rentgen trubkasi tomonidan chiqarilgan nurlar miqdorini tavsiflovchi parametr. Yagona farq shundaki, ekspozitsiya trubaning ishlash vaqtini ham hisobga oladi (masalan, agar naycha 0,01 sek ishlasa, u holda nurlar soni bitta bo'ladi va 0,02 sek bo'lsa, u holda nurlar soni bo'ladi. boshqacha - ikki marta ko'proq). Radiatsiya ta'siri rentgenolog tomonidan rentgen apparatining boshqaruv panelida, o'rganish turiga, o'rganilayotgan ob'ektning o'lchamiga va diagnostika vazifasiga qarab belgilanadi.

Qattiqlik- rentgen nurlanishining sifat xarakteristikasi. U quvurdagi yuqori kuchlanish bilan o'lchanadi - kilovoltlarda. Rentgen nurlarining kirib borish kuchini aniqlaydi. U kuchaytiruvchi transformator yordamida rentgen trubkasiga beriladigan yuqori kuchlanish bilan tartibga solinadi. Naychaning elektrodlarida potentsiallar farqi qanchalik baland bo'lsa, elektronlar katoddan ko'proq kuch bilan qaytariladi va anodga shoshiladi va ularning anod bilan to'qnashuvi kuchliroq bo'ladi. Ularning to'qnashuvi qanchalik kuchli bo'lsa, hosil bo'lgan rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi shunchalik qisqa bo'ladi va bu to'lqinning kirib borish kuchi shunchalik yuqori bo'ladi (yoki nurlanishning qattiqligi, intensivligi kabi, boshqaruv panelida kuchlanish parametri bilan tartibga solinadi. quvur - kilovoltaj).

Guruch. 7 - to'lqin uzunligining to'lqin energiyasiga bog'liqligi:

l - to'lqin uzunligi;
E - to'lqin energiyasi

Harakatlanuvchi elektronlarning kinetik energiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, ularning anodga ta'siri shunchalik kuchli bo'ladi va hosil bo'lgan rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi shunchalik qisqa bo'ladi. Uzun to'lqin uzunligi va past penetratsion quvvatga ega bo'lgan rentgen nurlanishi "yumshoq", qisqa to'lqin uzunligi va yuqori penetratsion quvvati "qattiq" deb ataladi.

Guruch. 8 - rentgen trubkasidagi kuchlanish va hosil bo'lgan rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi nisbati:

Naychaning qutblariga kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, ularda potentsial farq shunchalik kuchli bo'ladi, shuning uchun harakatlanuvchi elektronlarning kinetik energiyasi yuqori bo'ladi. Quvurdagi kuchlanish elektronlarning tezligini va ularning anod moddasi bilan to'qnashuv kuchini aniqlaydi, shuning uchun kuchlanish rentgen nurlanishining to'lqin uzunligini aniqlaydi.

Rentgen naychalarining tasnifi

Uchrashuv bo'yicha

Diagnostik
Terapevtik
Strukturaviy tahlil qilish uchun
Transilluminatsiya uchun

Dizayn bo'yicha

Fokus bo'yicha

Yagona fokusli (katodda bitta spiral va anodda bitta fokusli nuqta)
Bifokal (katodda turli o'lchamdagi ikkita spiral va anodda ikkita fokusli nuqta)

Anod turi bo'yicha

Statsionar (qattiq)
Aylanuvchi

Rentgen nurlari nafaqat radiodiagnostik maqsadlarda, balki terapevtik maqsadlarda ham qo'llaniladi. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, rentgen nurlanishining o'simta hujayralarining o'sishini bostirish qobiliyati uni onkologik kasalliklarni radiatsiya terapiyasida qo'llash imkonini beradi. Tibbiyot sohasiga qo'shimcha ravishda rentgen nurlanishi muhandislik-texnik sohada, materialshunoslikda, kristallografiyada, kimyoda va biokimyoda keng qo'llanilishini topdi: masalan, turli xil mahsulotlarda (relslar, choklar) strukturaviy nuqsonlarni aniqlash mumkin. va boshqalar) rentgen nurlanishidan foydalangan holda. Bunday tadqiqot turi defektoskopiya deb ataladi. Aeroportlarda, temir yo'l stantsiyalarida va boshqa odamlar gavjum joylarda, rentgen televideniesi introskoplari qo'l yuki va bagajni xavfsizlik maqsadida skanerlash uchun faol qo'llaniladi.

Anodning turiga qarab, rentgen naychalari dizayni bilan farqlanadi. Elektronlarning kinetik energiyasining 99% issiqlik energiyasiga aylantirilganligi sababli, trubaning ishlashi paytida anod sezilarli darajada isitiladi - sezgir volfram nishoni ko'pincha yonib ketadi. Anod zamonaviy rentgen naychalarida uni aylantirish orqali sovutiladi. Aylanadigan anod disk shakliga ega bo'lib, u butun yuzasi bo'ylab issiqlikni teng ravishda taqsimlaydi, volfram nishonining mahalliy qizib ketishini oldini oladi.

Rentgen naychalarining dizayni ham diqqat markazida farqlanadi. Fokusli nuqta - anodning ishchi rentgen nurlari hosil bo'ladigan qismi. U haqiqiy markazlashtirilgan nuqta va samarali markazlashtirilgan nuqtaga bo'linadi ( guruch. 12). Anodning burchagi tufayli samarali fokus nuqtasi haqiqiydan kichikroq. Rasm maydonining o'lchamiga qarab turli xil fokusli nuqta o'lchamlari qo'llaniladi. Rasm maydoni qanchalik katta bo'lsa, butun tasvir maydonini qoplash uchun fokus nuqtasi qanchalik keng bo'lishi kerak. Biroq, kichikroq fokusli nuqta tasvirni yanada aniqroq qiladi. Shuning uchun, kichik tasvirlarni ishlab chiqarishda qisqa filament ishlatiladi va elektronlar anod nishonining kichik maydoniga yo'naltiriladi va kichikroq fokusli nuqta hosil qiladi.

Guruch. 9 - statsionar anodli rentgen trubkasi.
Guruch. 10 - aylanuvchi anodli rentgen trubkasi.
Guruch. 11 - aylanuvchi anodli rentgen trubkasi qurilmasi.
Guruch. 12 - haqiqiy va samarali fokus nuqtasini shakllantirish diagrammasi.

Zamonaviy tibbiy diagnostika va ayrim kasalliklarni davolashni rentgen nurlari xususiyatlaridan foydalanadigan asboblarsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Rentgen nurlarining kashfiyoti 100 yildan ko'proq vaqt oldin sodir bo'lgan, ammo hozir ham radiatsiyaning inson tanasiga salbiy ta'sirini minimallashtirish uchun yangi usullar va asboblarni yaratish bo'yicha ishlar davom etmoqda.

Rentgen nurlarini kim va qanday kashf etgan

Tabiiy sharoitda rentgen nurlari oqimi kam uchraydi va faqat ma'lum radioaktiv izotoplar tomonidan chiqariladi. Rentgen nurlari yoki rentgen nurlari faqat 1895 yilda nemis olimi Vilgelm Rentgen tomonidan kashf etilgan. Bu kashfiyot tasodifan, vakuumga yaqinlashayotgan sharoitda yorug'lik nurlarining xatti-harakatlarini o'rganish bo'yicha tajriba paytida sodir bo'ldi. Tajribada bosim pasaytirilgan katodli gaz chiqarish trubkasi va lyuminestsent ekran ishtirok etdi, ular har safar trubka harakat qila boshlagan paytda porlay boshladi.

G'alati ta'sirga qiziqib qolgan Rentgen bir qator tadqiqotlar o'tkazdi, natijada ko'zga ko'rinmas nurlanish turli to'siqlarni: qog'oz, yog'och, shisha, ba'zi metallar va hatto inson tanasi orqali o'tishi mumkinligini ko'rsatdi. Nima sodir bo'layotganining mohiyatini tushunmaslikka qaramay, bunday hodisa noma'lum zarralar yoki to'lqinlar oqimining paydo bo'lishidan kelib chiqadimi, quyidagi naqsh qayd etildi - radiatsiya tananing yumshoq to'qimalaridan osongina o'tadi va qattiq tirik to'qimalar va jonsiz moddalar orqali ancha qiyin.

Rentgen bu hodisani birinchi bo'lib o'rganmagan. 19-asrning o'rtalarida frantsuz Antuan Meyson va ingliz Uilyam Kruks shunga o'xshash imkoniyatlarni o'rganishdi. Biroq, birinchi marta katod naychasini va tibbiyotda qo'llanilishi mumkin bo'lgan indikatorni ixtiro qilgan Rentgen edi. U birinchi bo'lib ilmiy ishni nashr etdi, bu unga fiziklar orasida birinchi Nobel mukofoti sovrindori unvonini keltirdi.

1901 yilda radiologiya va radiologiyaning asoschilariga aylangan uch olim o'rtasida samarali hamkorlik boshlandi.

Rentgen nurlanish xususiyatlari

Rentgen nurlari elektromagnit nurlanishning umumiy spektrining ajralmas qismidir. To'lqin uzunligi gamma va ultrabinafsha nurlar orasida. Rentgen nurlari barcha odatiy to'lqin xususiyatlariga ega:

diffraktsiya;
sinishi;
aralashuv;
tarqalish tezligi (u yorug'likka teng).

Sun'iy ravishda rentgen nurlari oqimini yaratish uchun maxsus qurilmalar - rentgen naychalari qo'llaniladi. Rentgen nurlanishi tez volfram elektronlarining issiq anoddan bug'langan moddalar bilan aloqa qilishidan kelib chiqadi. O'zaro ta'sir fonida qisqa uzunlikdagi elektromagnit to'lqinlar paydo bo'ladi, ular 100 dan 0,01 nm gacha spektrda va 100-0,1 MeV energiya oralig'ida joylashgan. Agar nurlarning to'lqin uzunligi 0,2 nm dan kam bo'lsa - bu qattiq nurlanish, agar to'lqin uzunligi belgilangan qiymatdan katta bo'lsa, ular yumshoq rentgen nurlari deb ataladi.

Elektronlar va anod moddasining aloqasi natijasida hosil bo'lgan kinetik energiya 99% issiqlik energiyasiga aylanadi va faqat 1% rentgen nurlari hisoblanadi.

Rentgen nurlanishi - bremsstrahlung va xarakterli

Rentgen nurlanishi ikki turdagi nurlarning superpozitsiyasidir - o'tkir va xarakterli. Ular telefonda bir vaqtning o'zida ishlab chiqariladi. Shuning uchun rentgen nurlanishi va har bir o'ziga xos rentgen naychasining xarakteristikasi - uning nurlanish spektri ushbu ko'rsatkichlarga bog'liq bo'lib, ularning superpozitsiyasini ifodalaydi.

Bremsstrahlung yoki uzluksiz rentgen nurlari volfram filamentidan bug'langan elektronlarning sekinlashishi natijasidir.

X-nurlar trubkasi anodining moddasi atomlarining qayta joylashishi vaqtida xarakterli yoki chiziqli rentgen nurlari hosil bo'ladi. Xarakterli nurlarning to'lqin uzunligi to'g'ridan-to'g'ri trubaning anodini yaratish uchun ishlatiladigan kimyoviy elementning atom raqamiga bog'liq.

Rentgen nurlarining sanab o'tilgan xususiyatlari ularni amalda qo'llash imkonini beradi:

oddiy ko'zga ko'rinmas;
ko'rinadigan yorug'likni o'tkazmaydigan tirik to'qimalar va jonsiz materiallar orqali yuqori penetratsion qobiliyat;
molekulyar tuzilmalarga ionlanish ta'siri.

Rentgen nurlari bilan tasvirlash tamoyillari

Tasvirga asoslangan rentgen nurlarining xususiyati parchalanish yoki ba'zi moddalarning porlashiga olib kelishi qobiliyatidir.

Rentgen nurlanishi kadmiy va rux sulfidlarida - yashil va kaltsiy volframida - ko'k rangda lyuminestsent nurlanishni keltirib chiqaradi. Bu xususiyat tibbiy rentgen transilluminatsiyasi texnikasida qo'llaniladi, shuningdek rentgen ekranlarining funksionalligini oshiradi.

Rentgen nurlarining yorug'likka sezgir kumush galoid materiallariga fotokimyoviy ta'siri (yorug'lik) diagnostika o'tkazish - rentgen tasvirini olish imkonini beradi. Bu xususiyat, shuningdek, rentgen xonalarida laborantlar oladigan umumiy doza miqdorini o'lchashda ham qo'llaniladi. Kiyinadigan dozimetrlarda maxsus sezgir lentalar va ko'rsatkichlar mavjud. Rentgen nurlanishining ionlashtiruvchi ta'siri olingan rentgen nurlarining sifat xususiyatlarini aniqlash imkonini beradi.

An'anaviy rentgen nurlariga bir marta ta'sir qilish saraton xavfini atigi 0,001% ga oshiradi.

Rentgen nurlari qo'llaniladigan joylar

Quyidagi sohalarda rentgen nurlaridan foydalanish maqbuldir:

Xavfsizlik. Aeroportlarda, bojxonada yoki odamlar gavjum joylarda xavfli va taqiqlangan narsalarni aniqlash uchun statsionar va ko'chma qurilmalar.
Kimyo sanoati, metallurgiya, arxeologiya, arxitektura, qurilish, tiklash ishlari - nuqsonlarni aniqlash va moddalarning kimyoviy tahlilini o'tkazish.
Astronomiya. Bu rentgen teleskoplari yordamida kosmik jismlar va hodisalarni kuzatishga yordam beradi.
harbiy sanoat. Lazer qurollarini ishlab chiqish uchun.

Rentgen nurlarining asosiy qo'llanilishi tibbiyot sohasida. Bugungi kunda tibbiy radiologiya bo'limiga quyidagilar kiradi: radiodiagnostika, radiatsiya terapiyasi (rentgen terapiyasi), radioxirurgiya. Tibbiyot oliy o'quv yurtlarida yuqori ixtisoslashgan mutaxassislar - rentgenologlar tayyorlanadi.

Rentgen nurlanishi - zarari va foydasi, organizmga ta'siri

X-nurlarining yuqori penetratsion kuchi va ionlashtiruvchi ta'siri hujayra DNKsining tuzilishini o'zgartirishi mumkin, shuning uchun u odamlar uchun xavflidir. Rentgen nurlanishining zarari olingan nurlanish dozasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Turli organlar nurlanishga turli darajada javob beradi. Eng sezgirlarga quyidagilar kiradi:

suyak iligi va suyak to'qimasi;
ko'z linzalari;
qalqonsimon bez;
sut bezlari va jinsiy bezlar;
o'pka to'qimasi.

Rentgen nurlanishidan nazoratsiz foydalanish qaytarilmas va qaytarilmas patologiyalarni keltirib chiqarishi mumkin.

Rentgen nurlari ta'sirining oqibatlari:

suyak iligiga zarar etkazish va gematopoetik tizim patologiyalarining paydo bo'lishi - eritrotsitopeniya, trombotsitopeniya, leykemiya;
kataraktning keyingi rivojlanishi bilan linzalarning shikastlanishi;
meros qilib olingan hujayra mutatsiyalari;
onkologik kasalliklarning rivojlanishi;
radiatsiya kuyishi;
radiatsiya kasalligining rivojlanishi.

Muhim! Radioaktiv moddalardan farqli o'laroq, rentgen nurlari tana to'qimalarida to'planmaydi, ya'ni rentgen nurlarini tanadan olib tashlashning hojati yo'q. Rentgen nurlarining zararli ta'siri tibbiy asbob o'chirilganda tugaydi.

Tibbiyotda rentgen nurlaridan foydalanish nafaqat diagnostika (travmatologiya, stomatologiya), balki terapevtik maqsadlarda ham ruxsat etiladi:

kichik dozalarda rentgen nurlaridan tirik hujayralar va to'qimalarda metabolizm rag'batlantiriladi;
onkologik va benign neoplazmalarni davolash uchun ma'lum cheklovchi dozalar qo'llaniladi.

Rentgen nurlari yordamida patologiyalarni tashxislash usullari

Radiodiagnostika quyidagi usullarni o'z ichiga oladi:

Fluoroskopiya - bu real vaqtda lyuminestsent ekranda tasvir olinadigan tadqiqot. Tana qismining klassik real vaqt rejimida tasviri bilan bir qatorda, bugungi kunda rentgen-televidenie transilluminatsiya texnologiyalari mavjud - tasvir lyuminestsent ekrandan boshqa xonada joylashgan televizor monitoriga o'tkaziladi. Olingan tasvirni qayta ishlash, so'ngra uni ekrandan qog'ozga o'tkazish uchun bir qancha raqamli usullar ishlab chiqilgan.
Fluorografi ko'krak qafasi organlarini tekshirishning eng arzon usuli bo'lib, u 7x7 sm o'lchamdagi kichik rasmni yaratishdan iborat.Xato bo'lishi mumkinligiga qaramay, bu aholini ommaviy yillik tekshiruvdan o'tkazishning yagona usuli. Usul xavfli emas va olingan nurlanish dozasini tanadan olib tashlashni talab qilmaydi.
Radiografiya - organning shaklini, uning holatini yoki ohangini aniqlashtirish uchun plyonka yoki qog'ozda qisqacha tasvirni olish. Peristaltikani va shilliq qavatlarning holatini baholash uchun foydalanish mumkin. Agar tanlov mavjud bo'lsa, zamonaviy rentgen qurilmalari orasida rentgen nurlari oqimi eski qurilmalarnikiga qaraganda yuqori bo'lishi mumkin bo'lgan raqamli qurilmalarga emas, balki to'g'ridan-to'g'ri tekis bo'lgan past dozali rentgen qurilmalariga ustunlik berish kerak. yarimo'tkazgichli detektorlar. Ular tanadagi yukni 4 barobar kamaytirishga imkon beradi.
Kompyuter rentgen tomografiyasi - bu tanlangan organning bo'limlarining kerakli miqdordagi tasvirini olish uchun rentgen nurlaridan foydalanadigan usul. Zamonaviy KT qurilmalarining ko'p navlari orasida past dozali yuqori aniqlikdagi KT skanerlari bir qator takroriy tadqiqotlar uchun ishlatiladi.

Radioterapiya

Rentgen terapiyasi mahalliy davolash usullarini nazarda tutadi. Ko'pincha, usul saraton hujayralarini yo'q qilish uchun ishlatiladi. Ta'sir qilishning ta'siri jarrohlik yo'li bilan olib tashlash bilan taqqoslanganligi sababli, bu davolash usuli ko'pincha radiojarrohlik deb ataladi.

Bugungi kunda rentgen nurlari bilan davolash quyidagi usullar bilan amalga oshiriladi:

Tashqi (proton terapiyasi) - radiatsiya nurlari bemorning tanasiga tashqaridan kiradi.
Ichki (braxiterapiya) - radioaktiv kapsulalarni tanaga joylashtirish orqali saraton o'simtasiga yaqinroq joylashtirish. Ushbu davolash usulining nochorligi shundaki, kapsula tanadan chiqarilgunga qadar bemorni izolyatsiya qilish kerak.

Ushbu usullar yumshoq va ulardan foydalanish ba'zi hollarda kemoterapiyadan afzalroqdir. Bunday mashhurlik, nurlarning to'planib qolmasligi va tanadan olib tashlanishini talab qilmasligi, ular boshqa hujayralar va to'qimalarga ta'sir qilmasdan, selektiv ta'sirga ega bo'lishi bilan bog'liq.

Xavfsiz rentgen nurlari ta'sir qilish darajasi

Ruxsat etilgan yillik ta'sir qilish normasining ushbu ko'rsatkichi o'z nomiga ega - genetik jihatdan ahamiyatli ekvivalent doza (GED). Ushbu ko'rsatkich uchun aniq miqdoriy qiymatlar mavjud emas.

Bu ko'rsatkich bemorning yoshi va kelajakda farzand ko'rish istagiga bog'liq.
Bu qaysi organlar tekshirilgan yoki davolanganiga bog'liq.
GZDga odam yashaydigan mintaqaning tabiiy radioaktiv fon darajasi ta'sir qiladi.

Bugungi kunda quyidagi o'rtacha GZD standartlari amal qiladi:

barcha manbalardan ta'sir qilish darajasi, tibbiy manbalar bundan mustasno va tabiiy radiatsiyaviy fonni hisobga olmagan holda - yiliga 167 mRem;
yillik tibbiy ko'rik normasi yiliga 100 mRem dan oshmaydi;
umumiy xavfsiz qiymati yiliga 392 mRem.

Rentgen nurlanishi tanadan ajralib chiqishni talab qilmaydi va faqat kuchli va uzoq muddatli ta'sir qilishda xavflidir. Zamonaviy tibbiy asbob-uskunalar qisqa muddatli kam energiyali nurlanishdan foydalanadi, shuning uchun uni ishlatish nisbatan zararsiz hisoblanadi.