Lyhyt kuvaus röntgensäteilystä

Röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja (kvanttien, fotonien vuo), joiden energia sijaitsee ultraviolettisäteilyn ja gammasäteilyn välisellä energia-asteikolla (kuva 2-1). Röntgenfotonien energiat ovat 100 eV - 250 keV, mikä vastaa säteilyä taajuudella 3 × 10 16 Hz - 6 × 10 19 Hz ja aallonpituudella 0,005 - 10 nm. Röntgen- ja gammasäteiden sähkömagneettiset spektrit menevät suurelta osin päällekkäin.

Riisi. 2-1. Sähkömagneettinen säteilyasteikko

Suurin ero näiden kahden säteilytyypin välillä on tapa, jolla ne esiintyvät. Röntgensäteet saadaan elektronien osallistuessa (esimerkiksi niiden virtauksen hidastuessa) ja gammasäteet - joidenkin elementtien ytimien radioaktiivisella hajoamisella.

Röntgensäteitä voi syntyä hidastuessa kiihdytetyn varautuneiden hiukkasten virtauksen aikana (ns. bremsstrahlung) tai kun atomien elektronikuorissa tapahtuu suurienergisiä siirtymiä (ominainen säteily). Lääketieteelliset laitteet käyttävät röntgenputkia röntgensäteiden tuottamiseen (kuva 2-2). Niiden pääkomponentit ovat katodi ja massiivinen anodi. Anodin ja katodin välisen sähköpotentiaalieron vuoksi emittoidut elektronit kiihtyvät, saavuttavat anodin törmäyksessä materiaalin kanssa, josta ne hidastuvat. Tämän seurauksena syntyy bremsstrahlung-röntgensäteitä. Elektronien törmäyksen aikana anodin kanssa tapahtuu myös toinen prosessi - elektronit lyövät ulos anodiatomien elektronikuorista. Niiden paikat ovat muiden atomin kuorien elektronien käytössä. Tämän prosessin aikana syntyy toisen tyyppistä röntgensäteilyä - ns. tunnusomaista röntgensäteilyä, jonka spektri riippuu suurelta osin anodimateriaalista. Anodit valmistetaan useimmiten molybdeenistä tai volframista. Röntgensäteiden tarkentamiseen ja suodattamiseen on olemassa erityisiä laitteita tuloksena olevien kuvien parantamiseksi.

Riisi. 2-2. Röntgenputkilaitteen kaavio:

Röntgensäteiden ominaisuudet, jotka määräävät niiden käytön lääketieteessä, ovat läpäiseviä, fluoresoivia ja fotokemiallisia vaikutuksia. Röntgensäteiden läpäisykyky ja niiden absorptio ihmiskehon kudoksiin ja keinotekoisiin materiaaleihin ovat tärkeimmät ominaisuudet, jotka määräävät niiden käytön säteilydiagnostiikassa. Mitä lyhyempi aallonpituus, sitä suurempi on röntgensäteiden läpäisykyky.

On olemassa "pehmeitä" röntgensäteitä alhaisella energialla ja säteilytaajuudella (vastaavasti suurimmalla aallonpituudella) ja "kovia" röntgensäteitä, joilla on korkea fotonienergia ja säteilytaajuus ja joilla on lyhyt aallonpituus. Röntgensäteilyn aallonpituus (vastaavasti sen "jäykkyys" ja läpäisykyky) riippuu röntgenputkeen syötetyn jännitteen suuruudesta. Mitä suurempi jännite putkessa on, sitä suurempi on elektronivirran nopeus ja energia sekä sitä lyhyempi röntgensäteiden aallonpituus.

Aineen läpi tunkeutuvan röntgensäteilyn vuorovaikutuksen aikana siinä tapahtuu laadullisia ja määrällisiä muutoksia. Kudosten röntgensäteiden absorptioaste on erilainen, ja sen määrää kohteen muodostavien elementtien tiheys ja atomipaino. Mitä suurempi on sen aineen tiheys ja atomipaino, josta tutkittava kohde (elin) koostuu, sitä enemmän röntgensäteitä absorboituu. Ihmiskehossa on eri tiheydellä olevia kudoksia ja elimiä (keuhkot, luut, pehmytkudokset jne.), mikä selittää röntgensäteiden erilaisen absorption. Sisäelinten ja rakenteiden visualisointi perustuu keinotekoiseen tai luonnolliseen eroon eri elinten ja kudosten röntgensäteiden absorptiossa.

Kehon läpi kulkeneen säteilyn rekisteröimiseen käytetään sen kykyä aiheuttaa tiettyjen yhdisteiden fluoresenssia ja fotokemiallista vaikutusta kalvoon. Tätä tarkoitusta varten käytetään erityisiä fluoroskopian näyttöjä ja valokuvausfilmejä radiografiaa varten. Nykyaikaisissa röntgenlaitteissa käytetään digitaalisten elektronisten ilmaisimien erityisjärjestelmiä - digitaalisia elektronisia paneeleja - heikennetyn säteilyn rekisteröintiin. Tässä tapauksessa röntgenmenetelmiä kutsutaan digitaalisiksi.

Röntgensäteilyn biologisten vaikutusten vuoksi potilaiden suojaaminen tutkimuksen aikana on välttämätöntä. Tämä saavutetaan

mahdollisimman lyhyt altistusaika, fluoroskopian korvaaminen radiografialla, tiukasti perusteltu ionisointimenetelmien käyttö, potilaan ja henkilökunnan suojaaminen säteilyaltistumiselta.

Lyhyt kuvaus röntgensäteilystä - käsite ja tyypit. Luokan "Röntgensäteilyn lyhyet ominaisuudet" luokitus ja ominaisuudet 2017, 2018.

Röntgensäteily
näkymätön säteily, joka pystyy tunkeutumaan, vaikkakin vaihtelevassa määrin, kaikki aineet. Se on sähkömagneettista säteilyä, jonka aallonpituus on noin 10-8 cm.Röntgensäteet aiheuttavat näkyvän valon tavoin valokuvausfilmin tummumista. Tämä ominaisuus on erittäin tärkeä lääketieteen, teollisuuden ja tieteellisen tutkimuksen kannalta. Röntgensäteily, joka kulkee tutkittavan kohteen läpi ja putoaa sen päälle, kuvaa sen sisäistä rakennetta siinä. Koska röntgensäteilyn läpäisykyky on erilainen eri materiaaleilla, esineen osat, jotka ovat sille vähemmän läpinäkyviä, antavat valokuvassa kirkkaampia alueita kuin ne, joiden läpi säteily tunkeutuu hyvin. Siten luukudokset ovat vähemmän läpinäkyviä röntgensäteille kuin kudokset, jotka muodostavat ihon ja sisäelimet. Siksi luut näkyvät röntgenkuvassa vaaleampina alueina ja säteilylle läpinäkyvämpi murtumakohta voidaan havaita melko helposti. Röntgenkuvausta käytetään myös hammaslääketieteessä hampaiden juurien karieksen ja paiseiden havaitsemiseen sekä teollisuudessa valukappaleiden, muovien ja kumien halkeamien havaitsemiseen. Röntgensäteitä käytetään kemiassa yhdisteiden analysointiin ja fysiikassa kiteiden rakenteen tutkimiseen. Kemiallisen yhdisteen läpi kulkeva röntgensäde aiheuttaa tunnusomaisen sekundäärisen säteilyn, jonka spektroskooppisen analyysin avulla kemisti voi määrittää yhdisteen koostumuksen. Pudotessaan kiteiselle aineelle kiteen atomit sirottavat röntgensäteen, jolloin valokuvalevylle muodostuu selkeä, säännöllinen täplien ja raitojen kuvio, jonka avulla voidaan määrittää kiteen sisäinen rakenne. Röntgensäteiden käyttö syövän hoidossa perustuu siihen, että se tappaa syöpäsoluja. Sillä voi kuitenkin olla myös ei-toivottu vaikutus normaaleihin soluihin. Siksi tässä röntgensäteiden käytössä on noudatettava äärimmäistä varovaisuutta. Röntgensäteilyn löysi saksalainen fyysikko W. Roentgen (1845-1923). Hänen nimensä on ikuistettu joihinkin muihin tähän säteilyyn liittyviin fysikaalisiin termeihin: ionisoivan säteilyn annoksen kansainvälistä yksikköä kutsutaan röntgeniksi; röntgenlaitteella otettua kuvaa kutsutaan röntgenkuvaksi; Radiologisen lääketieteen alaa, joka käyttää röntgensäteitä sairauksien diagnosointiin ja hoitoon, kutsutaan radiologiaksi. Röntgen löysi säteilyn vuonna 1895 ollessaan fysiikan professori Würzburgin yliopistossa. Suorittaessaan kokeita katodisäteillä (elektronivirtaukset purkausputkissa) hän huomasi, että tyhjiöputken lähellä sijaitseva kiteisellä bariumsyanoplatiniittilla peitetty näyttö hehkuu kirkkaasti, vaikka itse putki on peitetty mustalla pahvilla. Roentgen totesi lisäksi, että hänen löytämiensä tuntemattomien säteiden läpäisykyky, joita hän kutsui röntgensäteiksi, riippui absorboivan materiaalin koostumuksesta. Hän kuvasi myös oman kätensä luut asettamalla sen katodisädepurkausputken ja bnäytön väliin. Röntgenin löytöä seurasi muiden tutkijoiden kokeet, jotka löysivät monia uusia ominaisuuksia ja mahdollisuuksia käyttää tätä säteilyä. Suuren panoksen antoivat M. Laue, W. Friedrich ja P. Knipping, jotka osoittivat vuonna 1912 röntgensäteiden diffraktiota, kun se kulkee kiteen läpi; W. Coolidge, joka vuonna 1913 keksi korkeapaineisen röntgenputken lämmitetyllä katodilla; G. Moseley, joka loi vuonna 1913 suhteen säteilyn aallonpituuden ja alkuaineen atomiluvun välillä; G. ja L. Braggi, jotka saivat Nobel-palkinnon vuonna 1915 röntgendiffraktioanalyysin perusteiden kehittämisestä.
RENTGENSÄTEIDEN SAATTAMINEN
Röntgensäteilyä syntyy, kun suurilla nopeuksilla liikkuvat elektronit ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Kun elektronit törmäävät minkä tahansa aineen atomien kanssa, ne menettävät nopeasti kineettisen energiansa. Tässä tapauksessa suurin osa siitä muuttuu lämmöksi ja pieni osa, yleensä alle 1%, muuttuu röntgenenergiaksi. Tämä energia vapautuu kvanttien muodossa - hiukkasina, joita kutsutaan fotoneiksi ja joilla on energiaa, mutta joilla on nolla lepomassaa. Röntgenfotonit eroavat energialtaan, joka on kääntäen verrannollinen niiden aallonpituuteen. Perinteisellä menetelmällä röntgensäteiden saamiseksi saadaan laaja aallonpituuksien alue, jota kutsutaan röntgenspektriksi. Spektri sisältää selkeitä komponentteja, kuten kuvassa 2 näkyy. 1. Laajaa "jatkuvuutta" kutsutaan jatkuvaksi spektriksi tai valkoiseksi säteilyksi. Sen päälle asetettuja teräviä huippuja kutsutaan tunnusomaisiksi röntgensäteilyviivoiksi. Vaikka koko spektri on seurausta elektronien törmäyksistä aineen kanssa, sen leveän osan ja viivojen ilmaantumisen mekanismit ovat erilaisia. Aine koostuu suuresta määrästä atomeja, joista jokaisella on elektronikuorten ympäröimä ydin, ja jokainen tietyn alkuaineen atomin kuoressa oleva elektroni vie tietyn erillisen energiatason. Yleensä nämä kuoret tai energiatasot on merkitty symboleilla K, L, M jne. alkaen ydintä lähimmästä kuoresta. Kun saapuva riittävän korkean energian elektroni törmää johonkin atomiin sitoutuneesta elektronista, se pudottaa kyseisen elektronin kuorestaan. Tyhjän tilan miehittää toinen kuoresta tuleva elektroni, joka vastaa suurempaa energiaa. Tämä jälkimmäinen vapauttaa ylimääräistä energiaa lähettämällä röntgenfotonin. Koska kuorielektroneilla on erilliset energia-arvot, tuloksena olevilla röntgenfotoneilla on myös diskreetti spektri. Tämä vastaa tiettyjen aallonpituuksien teräviä huippuja, joiden erityisarvot riippuvat kohdeelementistä. Tunnusviivat muodostavat K-, L- ja M-sarjan riippuen siitä, mistä kuoresta (K, L tai M) elektroni poistettiin. Röntgensäteiden aallonpituuden ja atomiluvun välistä suhdetta kutsutaan Moseleyn laiksi (kuva 2).

Jos elektroni törmää suhteellisen raskaaseen ytimeen, se hidastuu ja sen kineettinen energia vapautuu suunnilleen samanenergiaisen röntgenfotonin muodossa. Jos se lentää ytimen ohi, se menettää vain osan energiastaan ​​ja loput siirtyvät muille sen tielle putoaville atomeille. Jokainen energiahäviö johtaa jonkin verran energiaa sisältävän fotonin emission. Näkyviin tulee jatkuva röntgenspektri, jonka yläraja vastaa nopeimman elektronin energiaa. Tämä on jatkuvan spektrin muodostumismekanismi, ja jatkuvan spektrin rajan kiinnittävä maksimienergia (tai minimiaallonpituus) on verrannollinen kiihdytysjännitteeseen, joka määrää saapuvien elektronien nopeuden. Spektriviivat karakterisoivat pommitetun kohteen materiaalia, kun taas jatkuva spektri määräytyy elektronisäteen energian mukaan eikä se käytännössä riipu kohdemateriaalista. Röntgensäteitä voidaan saada paitsi elektronipommituksella, myös säteilyttämällä kohdetta toisesta lähteestä peräisin olevilla röntgensäteillä. Tässä tapauksessa suurin osa tulevan säteen energiasta menee kuitenkin ominaiseen röntgenspektriin, ja hyvin pieni osa siitä putoaa jatkuvaan spektriin. Ilmeisesti tulevan röntgensäteen tulee sisältää fotoneja, joiden energia riittää virittämään pommitetun elementin ominaisviivat. Suuri energiaprosentti ominaisspektria kohti tekee tästä röntgensäteen viritysmenetelmästä kätevän tieteellisessä tutkimuksessa.
Röntgenputket. Elektronien ja aineen vuorovaikutuksesta johtuvan röntgensäteilyn saamiseksi tarvitaan elektronien lähde, välineet niiden kiihdyttämiseksi suuriin nopeuksiin ja kohde, joka pystyy kestämään elektronipommituksen ja tuottamaan röntgensäteilyä. vaadittava intensiteetti. Laitetta, jossa on kaikki tämä, kutsutaan röntgenputkeksi. Varhaiset tutkijat käyttivät "syvätyhjiö" -putkia, kuten nykypäivän purkausputkia. Tyhjiö niissä ei ollut kovin suuri. Purkausputket sisältävät pienen määrän kaasua, ja kun putken elektrodeihin kohdistetaan suuri potentiaaliero, kaasuatomit muuttuvat positiivisiksi ja negatiivisiksi ioneiksi. Positiiviset liikkuvat kohti negatiivista elektrodia (katodia) ja putoavat sille elektroneja ulos, ja ne puolestaan ​​siirtyvät kohti positiivista elektrodia (anodia) ja pommittamalla sitä muodostavat röntgenfotonien virran. . Coolidgen kehittämässä nykyaikaisessa röntgenputkessa (kuva 3) elektronien lähde on korkeaan lämpötilaan kuumennettu volframikatodi. Anodin (tai antikatodin) ja katodin välinen suuri potentiaaliero kiihdyttää elektronit suuriin nopeuksiin. Koska elektronien on päästävä anodille törmätämättä atomien kanssa, vaaditaan erittäin suuri tyhjiö, jota varten putki on tyhjennettävä hyvin. Tämä vähentää myös jäljellä olevien kaasuatomien ionisoitumisen todennäköisyyttä ja niihin liittyviä sivuvirtoja.

Elektronit fokusoidaan anodille katodia ympäröivällä erikoismuotoillulla elektrodilla. Tätä elektrodia kutsutaan tarkennuselektrodiksi ja se muodostaa yhdessä katodin kanssa putken "elektronisen valonheittimen". Elektronipommituksen kohteena olevan anodin tulee olla tulenkestävää materiaalia, koska suurin osa pommittavien elektronien kineettisestä energiasta muuttuu lämmöksi. Lisäksi on toivottavaa, että anodi on valmistettu materiaalista, jolla on korkea atomiluku, koska röntgensaanto kasvaa atomiluvun kasvaessa. Anodimateriaaliksi valitaan useimmiten volframia, jonka atomiluku on 74. Röntgenputkien rakenne voi vaihdella käyttöolosuhteiden ja vaatimusten mukaan.
Röntgentunnistus
Kaikki röntgensäteiden havaitsemismenetelmät perustuvat niiden vuorovaikutukseen aineen kanssa. Ilmaisimia voi olla kahta tyyppiä: niitä, jotka antavat kuvan, ja niitä, jotka eivät anna sitä. Ensimmäiset sisältävät röntgenfluorografia- ja fluoroskopialaitteet, joissa röntgensäde kulkee tutkittavan kohteen läpi ja välittyvä säteily tulee luminoivalle näytölle tai kalvolle. Kuva syntyy siitä syystä, että tutkittavan kohteen eri osat absorboivat säteilyä eri tavoin - riippuen aineen paksuudesta ja koostumuksesta. Luminesoivalla näytöllä varustetuissa ilmaisimissa röntgenenergia muunnetaan suoraan havaittavaksi kuvaksi, kun taas radiografiassa se tallennetaan herkälle emulsiolle ja voidaan havaita vasta kalvon kehittymisen jälkeen. Toinen ilmaisimien tyyppi sisältää laajan valikoiman laitteita, joissa röntgenenergia muunnetaan sähköisiksi signaaleiksi, jotka kuvaavat säteilyn suhteellista intensiteettiä. Näitä ovat ionisaatiokammiot, Geiger-laskuri, suhteellinen laskuri, tuikelaskuri ja jotkin erityiset kadmiumsulfidiin ja selenidiin perustuvat ilmaisimet. Tällä hetkellä tuikelaskereita voidaan pitää tehokkaimpana ilmaisimina, jotka toimivat hyvin laajalla energia-alueella.
Katso myös HIukkasilmaisimet . Ilmaisin valitaan ottaen huomioon ongelman olosuhteet. Jos esimerkiksi on tarpeen mitata tarkasti taittuneen röntgensäteilyn intensiteetti, käytetään laskureita, jotka mahdollistavat mittausten tekemisen prosentin murto-osien tarkkuudella. Jos on tarpeen rekisteröidä paljon taittuneita säteitä, on suositeltavaa käyttää röntgenfilmiä, vaikka tässä tapauksessa on mahdotonta määrittää intensiteettiä samalla tarkkuudella.
Röntgen- JA GAMMA-DEFEKTOSKOOPIA
Yksi yleisimmistä röntgensäteiden sovelluksista teollisuudessa on materiaalien laadunvalvonta ja vikojen havaitseminen. Röntgenmenetelmä on hajoamaton, joten jos testattavaa materiaalia todetaan täyttävän vaaditut vaatimukset, sitä voidaan käyttää aiottuun tarkoitukseen. Sekä röntgen- että gammavirheiden havaitseminen perustuu röntgensäteiden läpäisykykyyn ja sen materiaaliin absorption ominaisuuksiin. Läpäisyteho määräytyy röntgenfotonien energian mukaan, joka riippuu röntgenputken kiihdytysjännitteestä. Siksi paksut näytteet ja näytteet raskasmetalleista, kuten kullasta ja uraanista, vaativat tutkimukseensa korkeamman jännitteen röntgenlähteen ja ohuille näytteille riittää matalampi jännite. Erittäin suurten valukappaleiden ja suurten valssattujen tuotteiden gammasäteilyvirheiden havaitsemiseen käytetään betatroneja ja lineaarisia kiihdyttimiä, jotka kiihdyttävät hiukkaset 25 MeV:n ja sitä suuremmille energioille. Röntgensäteiden absorptio materiaalissa riippuu absorboijan paksuudesta d ja absorptiokertoimesta m ja se määräytyy kaavasta I = I0e-md, jossa I on absorboijan läpi kulkevan säteilyn intensiteetti, I0 on absorboijan läpi kulkevan säteilyn intensiteetti. tulevan säteilyn intensiteetti, ja e = 2,718 on luonnollisten logaritmien kanta. Tietylle materiaalille, tietyllä röntgensäteiden aallonpituudella (tai energialla), absorptiokerroin on vakio. Mutta röntgenlähteen säteily ei ole monokromaattista, vaan sisältää laajan aallonpituuksien kirjon, minkä seurauksena absorptio absorboijan samalla paksuudella riippuu säteilyn aallonpituudesta (taajuudesta). Röntgensäteilyä käytetään laajalti kaikilla teollisuudenaloilla, jotka liittyvät metallien paineenkäsittelyyn. Sitä käytetään myös tykistön tynnyrien, elintarvikkeiden, muovien testaamiseen sekä monimutkaisten laitteiden ja järjestelmien testaamiseen elektroniikkatekniikassa. (Neutronografiaa, jossa käytetään neutronisäteitä röntgensäteiden sijaan, käytetään vastaaviin tarkoituksiin.) Röntgeniä käytetään myös muihin tarkoituksiin, kuten maalausten tutkimiseen niiden aitouden määrittämiseksi tai lisämaalien havaitsemiseen pääkerroksen päällä. .
Röntgendiffraktio
Röntgendiffraktio antaa tärkeää tietoa kiinteistä aineista – niiden atomirakenteesta ja kidemuodosta – sekä nesteistä, amorfisista kappaleista ja suurista molekyyleistä. Diffraktiomenetelmää käytetään myös tarkkaan (alle 10-5 virheellä) atomien välisten etäisyyksien määrittämiseen, jännitysten ja vikojen havaitsemiseen sekä yksittäiskiteiden orientaation määrittämiseen. Diffraktiokuvio voi tunnistaa tuntemattomia materiaaleja sekä havaita epäpuhtauksien esiintymisen näytteessä ja määrittää ne. Röntgendiffraktiomenetelmän merkitystä modernin fysiikan edistymiselle on tuskin yliarvioitava, sillä nykyaikainen ymmärrys aineen ominaisuuksista perustuu viime kädessä tietoon atomien sijoittumisesta erilaisiin kemiallisiin yhdisteisiin, sidosten luonteeseen. niiden välillä ja rakenteellisissa vioissa. Tärkein työkalu näiden tietojen saamiseksi on röntgendiffraktiomenetelmä. Röntgendiffraktiokristallografia on välttämätön monimutkaisten suurten molekyylien, kuten elävien organismien geneettisen materiaalin, deoksiribonukleiinihapon (DNA) rakenteiden määrittämisessä. Välittömästi röntgensäteiden löytämisen jälkeen tieteellinen ja lääketieteellinen kiinnostus keskittyi sekä tämän säteilyn kykyyn tunkeutua kehon läpi että sen luonteeseen. Kokeet röntgensäteiden diffraktiosta rakoissa ja diffraktiohileissä osoittivat, että se kuuluu sähkömagneettiseen säteilyyn ja sen aallonpituus on luokkaa 10-8-10-9 cm. Jo aikaisemmin tiedemiehet, erityisesti W. Barlow, arvasivat, että luonnonkiteiden säännöllinen ja symmetrinen muoto johtuu kiteen muodostavien atomien järjestyneestä järjestelystä. Joissakin tapauksissa Barlow pystyi ennustamaan oikein kiteen rakenteen. Ennustettujen atomien välisten etäisyyksien arvo oli 10-8 cm, ja se, että atomien väliset etäisyydet osoittautuivat röntgenaallonpituuden suuruisiksi, mahdollisti periaatteessa niiden diffraktion havainnoinnin. Tuloksena syntyi idea yhdestä fysiikan historian tärkeimmistä kokeista. M. Laue järjesti tälle ajatukselle kokeellisen testin, jonka suorittivat hänen kollegansa W. Friedrich ja P. Knipping. Vuonna 1912 he kolme julkaisivat työnsä röntgendiffraktion tuloksista. Röntgendiffraktion periaatteet. Röntgendiffraktioilmiön ymmärtämiseksi on tarkasteltava järjestyksessä: ensinnäkin röntgensäteiden spektri, toiseksi kiderakenteen luonne ja kolmanneksi itse diffraktioilmiö. Kuten edellä mainittiin, tunnusomainen röntgensäteily koostuu sarjasta spektriviivoja, joilla on korkea monokromaattisuus ja jotka määritetään anodimateriaalin mukaan. Suodattimien avulla voit valita niistä voimakkaimman. Siksi anodimateriaalin sopivalla valinnalla on mahdollista saada lähes monokromaattisen säteilyn lähde, jolla on hyvin tarkasti määritelty aallonpituusarvo. Ominaisen säteilyn aallonpituudet vaihtelevat tyypillisesti kromin 2,285:stä hopean 0,558:aan (eri alkuaineiden arvot tunnetaan kuudella merkitsevällä numerolla). Ominaisuusspektri on päällekkäin jatkuvan "valkoisen" spektrin päällä, jonka intensiteetti on paljon pienempi, johtuen anodin saapuvien elektronien hidastumisesta. Siten jokaisesta anodista voidaan saada kahden tyyppistä säteilyä: ominais- ja bremsstrahlung, joista jokaisella on tärkeä rooli omalla tavallaan. Kiderakenteen atomit sijaitsevat säännöllisin väliajoin muodostaen identtisten solujen sarjan - avaruudellisen hilan. Jotkut hilat (esimerkiksi useimmille tavallisille metalleille) ovat melko yksinkertaisia, kun taas toiset (esimerkiksi proteiinimolekyyleille) ovat melko monimutkaisia. Kiderakenteelle on tunnusomaista seuraava: jos yhden solun tietystä pisteestä siirrytään naapurisolun vastaavaan pisteeseen, niin täsmälleen sama atomiympäristö löytyy. Ja jos jokin atomi sijaitsee yhdessä tai toisessa solun kohdassa, niin sama atomi sijaitsee minkä tahansa naapurisolun vastaavassa kohdassa. Tämä periaate pätee ehdottomasti täydelliseen, ihanteellisesti järjestettävään kristalliin. Kuitenkin monet kiteet (esimerkiksi metalliset kiinteät liuokset) ovat jossain määrin epäjärjestyksessä; kristallografisesti vastaavia paikkoja voivat olla eri atomit. Näissä tapauksissa ei määritetä kunkin atomin sijaintia, vaan vain atomin sijainti "tilastollisesti keskiarvotettuna" suurelta määrältä hiukkasia (tai soluja). Diffraktio-ilmiötä käsitellään artikkelissa OPTIIKA ja lukija voi tutustua tähän artikkeliin ennen siirtymistä. Se osoittaa, että jos aallot (esim. ääni, valo, röntgensäteet) kulkevat pienen raon tai reiän läpi, jälkimmäistä voidaan pitää toissijaisena aaltolähteenä ja raon tai reiän kuva koostuu vuorottelevasta valosta. ja tummat raidat. Lisäksi, jos on olemassa jaksollinen reikien tai rakojen rakenne, niin eri rei'istä tulevien säteiden vahvistavien ja vaimentavien häiriöiden seurauksena syntyy selkeä diffraktiokuvio. Röntgendiffraktio on kollektiivinen sirontailmiö, jossa reikien ja sirontakeskuksien roolia hoitavat kiderakenteen jaksoittaisesti järjestetyt atomit. Niiden kuvien keskinäinen vahvistus tietyissä kulmissa antaa diffraktiokuvion, joka on samanlainen kuin se, joka syntyisi valon diffraktiosta kolmiulotteisessa diffraktiohilassa. Sironta johtuu tulevan röntgensäteilyn vuorovaikutuksesta kiteen elektronien kanssa. Koska röntgensäteilyn aallonpituus on samaa suuruusluokkaa kuin atomin mitat, sironneen röntgensäteilyn aallonpituus on sama kuin tulevan säteilyn aallonpituus. Tämä prosessi on seurausta elektronien pakotetuista värähtelyistä tulevien röntgensäteiden vaikutuksesta. Tarkastellaan nyt atomia, jossa on sitoutuneiden elektronien pilvi (ytimen ympärillä), johon röntgensäteet osuvat. Elektronit kaikkiin suuntiin samanaikaisesti sirottavat tapahtumaa ja lähettävät omaa röntgensäteilyään, jolla on sama aallonpituus, vaikkakin eri intensiteetti. Sironneen säteilyn intensiteetti on suhteessa alkuaineen atominumeroon, koska atomiluku on yhtä suuri kuin niiden kiertoradan elektronien lukumäärä, jotka voivat osallistua sirontaan. (Tälle intensiteetin riippuvuudelle sirontaelementin atomiluvusta ja suunnasta, johon intensiteetti mitataan, on tunnusomaista atomisirontatekijä, jolla on erittäin tärkeä rooli kiteiden rakenteen analyysissä.) Otetaanpa valitse kiderakenteessa lineaarinen atomiketju, joka sijaitsee samalla etäisyydellä toisistaan, ja ota huomioon niiden diffraktiokuvio. On jo todettu, että röntgenspektri koostuu jatkuvasta osasta ("jatkuvuus") ja joukosta voimakkaampia viivoja, jotka ovat ominaisia ​​anodimateriaalina olevalle elementille. Oletetaan, että suodatimme pois jatkuvan spektrin ja saimme lähes monokromaattisen röntgensäteen, joka on suunnattu lineaariseen atomiketjuumme. Vahvistusehto (vahvistava häiriö) täyttyy, jos naapuriatomien hajottamien aaltojen reittien välinen ero on aallonpituuden kerrannainen. Jos säde osuu kulmassa a0 atomijonoon, jonka erot ovat välit a (jakso), niin diffraktiokulmalle a vahvistusta vastaava polkuero kirjoitetaan muodossa a(cos a - cosa0) = hl, missä l on aallonpituus ja h on kokonaisluku (kuvat 4 ja 5).

Tämän lähestymistavan laajentamiseksi kolmiulotteiseen kiteeseen tarvitsee vain valita atomirivit kahdessa muussa kiteen suunnassa ja ratkaista näin saadut kolme yhtälöä yhdessä kolmelle kideakselille jaksoilla a, b ja c. Kaksi muuta yhtälöä ovat

Nämä ovat kolme perus Laue-yhtälöä röntgendiffraktiolle, ja numerot h, k ja c ovat Millerin indeksit taittotasolle.
Katso myös KITEET JA KITELLOGRAFIA. Tarkasteltaessa mitä tahansa Laue-yhtälöistä, esimerkiksi ensimmäistä, voidaan huomata, että koska a, a0, l ovat vakioita ja h = 0, 1, 2, ..., sen ratkaisu voidaan esittää kartiojoukona, jossa on yhteinen akseli a (kuva 5). Sama pätee suuntiin b ja c. Yleisessä kolmiulotteisen sironnan (diffraktion) tapauksessa kolmella Laue-yhtälöllä on oltava yhteinen ratkaisu, ts. Kolme akselia sijaitsevaa diffraktiokartiota on leikkattava; yhteinen leikkausviiva on esitetty kuvassa. 6. Yhtälöiden yhteinen ratkaisu johtaa Bragg-Wulf-lakiin:

l = 2(d/n)sinq, missä d on tasojen välinen etäisyys indekseillä h, k ja c (jakso), n = 1, 2, ... ovat kokonaislukuja (diffraktiojärjestys) ja q on kulma muodostuu tulevasta säteestä (sekä taipumisesta) sen kiteen tason kanssa, jossa diffraktio tapahtuu. Analysoimalla Bragg-Wolfen lain yhtälöä monokromaattisen röntgensäteen reitillä sijaitsevalle yksittäiskiteelle, voimme päätellä, että diffraktiota ei ole helppo havaita, koska l ja q ovat kiinteitä, ja sinq DIFFRAKTIOANALYYSIMENETELMÄT
Lauen menetelmä. Laue-menetelmässä käytetään jatkuvaa "valkoista" röntgensäteiden spektriä, joka on suunnattu kiinteään yksikiteeseen. Tietylle jakson d arvolle Bragg-Wulfin ehtoa vastaava aallonpituus valitaan automaattisesti koko spektristä. Näin saatujen Laue-kuvioiden avulla voidaan arvioida taipuneiden säteiden suuntia ja siten kidetasojen orientaatioita, mikä mahdollistaa myös tärkeiden johtopäätösten tekemisen kiteen symmetriasta, orientaatiosta ja läsnäolosta. siinä olevista vioista. Tässä tapauksessa kuitenkin tiedot tilajaksosta d menetetään. Kuvassa Kuvassa 7 on esimerkki Lauegramista. Röntgenfilmi sijaitsi kiteen sillä puolella, joka on vastakkainen sille puolelle, jolle röntgensäde osui lähteestä.

Debye-Scherrer-menetelmä (monikiteisille näytteille). Toisin kuin edellisessä menetelmässä, tässä käytetään monokromaattista säteilyä (l = const) ja kulmaa q vaihdellaan. Tämä saavutetaan käyttämällä monikiteistä näytettä, joka koostuu lukuisista satunnaisen orientaation pienistä kristalliiteista, joiden joukossa on sellaisia, jotka täyttävät Bragg-Wulfin ehdon. Taipuneet säteet muodostavat kartioita, joiden akseli on suunnattu röntgensädettä pitkin. Kuvaamiseen käytetään yleensä kapeaa röntgenfilminauhaa lieriömäisessä kasetissa, ja röntgensäteet etenevät halkaisijaa pitkin kalvossa olevien reikien kautta. Tällä tavalla vastaanotettu debaigrammi (kuva 8) sisältää tarkat tiedot ajanjaksosta D, ts. kiteen rakenteesta, mutta ei anna Lauegramin sisältämää tietoa. Siksi molemmat menetelmät täydentävät toisiaan. Tarkastellaan joitain Debye-Scherrer-menetelmän sovelluksia.

Kemiallisten alkuaineiden ja yhdisteiden tunnistaminen. Debyegramista määritetystä kulmasta q voidaan laskea tietylle elementille tai yhdisteelle tyypillinen tasojen välinen etäisyys d. Tällä hetkellä on laadittu monia d-arvotaulukoita, joiden avulla voidaan tunnistaa paitsi yksi tai toinen kemiallinen alkuaine tai yhdiste, myös saman aineen eri faasitilat, jotka eivät aina anna kemiallista analyysiä. On myös mahdollista määrittää toisen komponentin pitoisuus substituutioseoksissa suurella tarkkuudella ajanjakson d riippuvuudesta pitoisuudesta.
Stressianalyysi. Kiteissä eri suuntien tasojen välisten etäisyyksien mitatusta erosta materiaalin kimmomoduulin tietäen voidaan laskea siinä pienet jännitykset suurella tarkkuudella.
Kiteiden ensisijaisen orientaation tutkimukset. Jos pienet kristalliitit monikiteisessä näytteessä eivät ole täysin satunnaisesti orientoituneita, niin Debyegramin renkailla on eri intensiteetit. Selkeän suositellun suunnan läsnä ollessa intensiteetin maksimiarvot keskittyvät yksittäisiin pisteisiin kuvassa, josta tulee samanlainen kuin yksittäisen kiteen kuva. Esimerkiksi syvän kylmävalssauksen aikana metallilevy saa rakenteen - kristalliittien selvän suuntauksen. Debaygramin mukaan voidaan arvioida materiaalin kylmätyöstön luonne.
Raekoon tutkimus. Jos monikiteen raekoko on yli 10-3 cm, Debyegramin viivat koostuvat erillisistä täplistä, koska tässä tapauksessa kristalliittien määrä ei riitä kattamaan koko kulmien arvoaluetta. q. Jos kristalliitin koko on alle 10-5 cm, diffraktioviivat levenevät. Niiden leveys on kääntäen verrannollinen kristalliittien kokoon. Laajeneminen tapahtuu samasta syystä kuin rakojen lukumäärän väheneminen vähentää diffraktiohilan resoluutiota. Röntgensäteily mahdollistaa raekoon määrittämisen välillä 10-7-10-6 cm.
Yksittäisten kiteiden menetelmät. Jotta kiteen diffraktio antaisi tietoa paitsi avaruudellisesta jaksosta, myös kunkin taittotasojoukon suunnasta, käytetään pyörivän yksittäiskiteen menetelmiä. Kiteen päälle osuu monokromaattinen röntgensäde. Kide pyörii pääakselin ympäri, jolle Laue-yhtälöt täyttyvät. Tässä tapauksessa kulma q, joka sisältyy Bragg-Wulfin kaavaan, muuttuu. Diffraktiomaksimit sijaitsevat Laue-diffraktiokartioiden ja kalvon lieriömäisen pinnan leikkauskohdassa (kuva 9). Tuloksena on kuvan 1 tyyppinen diffraktiokuvio. 10. Komplikaatiot ovat kuitenkin mahdollisia, koska eri diffraktiojärjestykset menevät päällekkäin yhdessä pisteessä. Menetelmää voidaan parantaa merkittävästi, jos samanaikaisesti kiteen pyörimisen kanssa liikutetaan myös kalvoa tietyllä tavalla.

Nesteiden ja kaasujen tutkimukset. Tiedetään, että nesteillä, kaasuilla ja amorfisilla kappaleilla ei ole oikeaa kiderakennetta. Mutta myös tässä molekyylien atomien välillä on kemiallinen sidos, jonka vuoksi niiden välinen etäisyys pysyy lähes vakiona, vaikka itse molekyylit ovat satunnaisesti orientoituneita avaruudessa. Tällaiset materiaalit antavat myös diffraktiokuvion suhteellisen pienellä määrällä tahriintuneita maksimiarvoja. Tällaisen kuvan käsittely nykyaikaisilla menetelmillä mahdollistaa tiedon saamisen jopa tällaisten ei-kiteisten materiaalien rakenteesta.
SPEKTROKEMIALLINEN RENTGENANALYYSI
Muutama vuosi röntgensäteiden löytämisen jälkeen Ch. Barkla (1877-1944) havaitsi, että kun korkeaenerginen röntgensädevirta vaikuttaa aineeseen, syntyy elementille ominaista sekundaarista fluoresoivaa röntgensäteilyä. tutkittavana. Pian sen jälkeen G. Moseley mittasi sarjassa kokeitaan eri alkuaineiden elektronipommituksella saadun ensisijaisen ominaisen röntgensäteilyn aallonpituudet ja päätteli aallonpituuden ja atomiluvun välisen suhteen. Nämä kokeet ja Braggin keksintö röntgenspektrometrista loivat perustan spektrokemialliselle röntgenanalyysille. Röntgensäteiden mahdollisuudet kemialliseen analyysiin tunnistettiin välittömästi. Spektrografit luotiin rekisteröimällä valokuvalevylle, jossa tutkittava näyte toimi röntgenputken anodina. Valitettavasti tämä tekniikka osoittautui erittäin työlääksi, ja siksi sitä käytettiin vain silloin, kun tavanomaiset kemialliset analyysimenetelmät eivät olleet käyttökelpoisia. Erinomaisena esimerkkinä innovatiivisesta tutkimuksesta analyyttisen röntgenspektroskopian alalla oli G. Hevesyn ja D. Costerin vuonna 1923 löytämä uusi alkuaine, hafnium. Suurtehoisten röntgenputkien kehittäminen radiografiaan ja herkkien ilmaisimien kehittäminen radiokemiallisiin mittauksiin toisen maailmansodan aikana vaikutti suurelta osin röntgenspektrografian nopeaan kasvuun seuraavina vuosina. Tämä menetelmä on yleistynyt analyysin nopeuden, mukavuuden, ainetta rikkomattoman luonteen ja täydellisen tai osittaisen automatisoinnin mahdollisuuden vuoksi. Sitä voidaan soveltaa kaikkien alkuaineiden kvantitatiivisen ja laadullisen analyysin ongelmiin, joiden atomiluku on suurempi kuin 11 (natrium). Ja vaikka röntgenspektrokemiallista analyysiä käytetään yleensä näytteen tärkeimpien komponenttien määrittämiseen (0,1-100 %), se soveltuu joissakin tapauksissa 0,005 %:n ja jopa sitä alhaisemmille pitoisuuksille.
Röntgenspektrometri. Nykyaikainen röntgenspektrometri koostuu kolmesta pääjärjestelmästä (kuva 11): viritysjärjestelmät, ts. röntgenputki, jossa on volframista tai muusta tulenkestävästä materiaalista valmistettu anodi ja virtalähde; analyysijärjestelmät, ts. analysaattorikide, jossa on kaksi monirakokollimaattoria, sekä spektrogoniometri hienosäätöä varten; ja rekisteröintijärjestelmät, joissa on Geiger- tai suhteellinen tai tuikelaskija sekä tasasuuntaaja, vahvistin, laskurit ja karttatallennin tai muu tallennuslaite.

Röntgenfluoresenssianalyysi. Analysoitu näyte sijaitsee jännittävien röntgensäteiden reitillä. Näytteen tutkittava alue eristetään yleensä maskilla, jossa on halutun halkaisijan omaava reikä, ja säteily kulkee kollimaattorin läpi, joka muodostaa yhdensuuntaisen säteen. Analysaattorin kiteen takana rakokollimaattori lähettää diffraktioitunutta säteilyä ilmaisimelle. Yleensä maksimikulma q on rajoitettu 80–85°:een, joten vain sellaiset röntgensäteet, joiden aallonpituus l liittyy tasojen väliseen etäisyyteen d epäyhtälöllä l, voivat taipua analysaattorin kiteeseen. Röntgenmikroanalyysi. Edellä kuvattu litteä analysaattorikidespektrometri voidaan sovittaa mikroanalyysiin. Tämä saavutetaan supistamalla joko ensisijaista röntgensädettä tai näytteen lähettämää toissijaista sädettä. Näytteen tehollisen koon tai säteilyaukon pieneneminen johtaa kuitenkin tallennetun diffraktioituneen säteilyn intensiteetin pienenemiseen. Parannus tähän menetelmään voidaan saavuttaa käyttämällä kaarevaa kidespektrometriä, jonka avulla voidaan rekisteröidä divergentin säteilyn kartio, ei vain kollimaattorin akselin suuntaista säteilyä. Tällaisella spektrometrillä voidaan tunnistaa alle 25 µm:n hiukkaset. Vielä suurempi pienennys analysoitavan näytteen kokoon saavutetaan R. Kastenin keksimällä röntgenelektronikoetinmikroanalysaattorilla. Tässä näytteelle ominaista röntgensäteilyä herättää erittäin fokusoitu elektronisäde, joka sitten analysoidaan taivutetun kidespektrometrillä. Tällaisella laitteella on mahdollista havaita 10–14 g:n luokkaa ainetta halkaisijaltaan 1 μm:n näytteestä. Myös näytteen elektronisuihkupyyhkäisyllä varustettuja asennuksia on kehitetty, joiden avulla on mahdollista saada kaksiulotteinen kuvio jakaumasta sen elementin näytteelle, jonka ominaissäteily on viritetty spektrometriin.
Lääketieteen röntgendiagnostiikka
Röntgenteknologian kehitys on lyhentänyt merkittävästi valotusaikaa ja parantanut kuvien laatua, mikä mahdollistaa myös pehmytkudosten tutkimisen.
Fluorografia. Tämä diagnostiikkamenetelmä koostuu varjokuvan valokuvaamisesta läpikuultavalta näytöltä. Potilas sijoitetaan röntgenlähteen ja litteän loisteaineen (yleensä cesiumjodidin) väliin, joka hohtaa joutuessaan alttiiksi röntgensäteille. Biologiset kudokset, joiden tiheys vaihtelee, luovat röntgensäteilyn varjoja, joiden intensiteetti vaihtelee. Radiologi tutkii varjokuvan fluoresoivalla näytöllä ja tekee diagnoosin. Aiemmin radiologi luotti näkökykyyn kuvan analysoinnissa. Nykyään on olemassa erilaisia ​​järjestelmiä, jotka vahvistavat kuvaa, näyttävät sen televisioruudulla tai tallentavat tietoja tietokoneen muistiin.
Radiografia. Röntgenkuvan tallentamista suoraan valokuvausfilmille kutsutaan radiografiaksi. Tässä tapauksessa tutkittava elin sijaitsee röntgenlähteen ja kalvon välissä, joka tallentaa tietoa elimen tilasta tietyllä hetkellä. Toistuva röntgenkuvaus mahdollistaa sen jatkokehityksen arvioimisen. Radiografian avulla voit tutkia erittäin tarkasti luukudoksen eheyttä, joka koostuu pääasiassa kalsiumista ja on läpinäkymätön röntgensäteille, sekä lihaskudoksen repeämiä. Sen avulla stetoskooppia tai kuuntelua paremmin analysoidaan keuhkojen tilaa tulehduksen, tuberkuloosin tai nesteen esiintymisen varalta. Radiografian avulla selvitetään sydämen koko ja muoto sekä sen muutosten dynamiikka sydänsairauksista kärsivillä potilailla.
varjoaineita. Röntgensäteilyä läpäisevät ruumiinosat ja yksittäisten elinten ontelot tulevat näkyviin, jos ne täytetään varjoaineella, joka on keholle vaaraton, mutta mahdollistaa sisäelinten muodon visualisoinnin ja niiden toiminnan tarkistamisen. Potilas joko ottaa varjoaineita suun kautta (kuten bariumsuoloja ruoansulatuskanavan tutkimuksessa) tai ne annetaan suonensisäisesti (kuten munuaisten ja virtsateiden tutkimuksessa jodipitoisia liuoksia). Viime vuosina nämä menetelmät ovat kuitenkin korvanneet radioaktiivisten atomien ja ultraäänen käyttöön perustuvat diagnostiset menetelmät.
Tietokonetomografia. 1970-luvulla kehitettiin uusi röntgendiagnostiikkamenetelmä, joka perustuu täydelliseen valokuvaan kehosta tai sen osista. Ohuiden kerrosten ("viipaleiden") kuvat käsitellään tietokoneella, ja lopullinen kuva näytetään monitorin näytöllä. Tätä menetelmää kutsutaan tietokoneröntgentomografiaksi. Sitä käytetään laajasti nykylääketieteessä infiltraattien, kasvainten ja muiden aivosairauksien sekä kehon sisäisten pehmytkudosten sairauksien diagnosointiin. Tämä tekniikka ei vaadi vieraiden varjoaineiden lisäämistä ja on siksi nopeampi ja tehokkaampi kuin perinteiset tekniikat.
Röntgensäteilyn BIOLOGINEN TOIMINTA
Röntgensäteilyn haitallinen biologinen vaikutus havaittiin pian sen jälkeen, kun Röntgen löysi sen. Kävi ilmi, että uusi säteily voi aiheuttaa esimerkiksi vakavan auringonpolttaman (eryteeman), johon liittyy kuitenkin syvempiä ja pysyvämpiä ihovaurioita. Ilmenevät haavaumat muuttuivat usein syöväksi. Monissa tapauksissa sormet tai kädet jouduttiin amputoimaan. Myös kuolemia oli. On havaittu, että ihovaurioita voidaan välttää vähentämällä altistusaikaa ja annosta, käyttämällä suojausta (esim. lyijyä) ja kaukosäätimiä. Mutta vähitellen paljastettiin muita, pidemmän aikavälin vaikutuksia röntgensäteilylle, jotka sitten vahvistettiin ja niitä tutkittiin koe-eläimillä. Röntgensäteiden ja muiden ionisoivan säteilyn (kuten radioaktiivisten aineiden lähettämän gammasäteilyn) vaikutuksiin kuuluvat: 1) tilapäiset muutokset veren koostumuksessa suhteellisen pienen ylialtistuksen jälkeen; 2) peruuttamattomat muutokset veren koostumuksessa (hemolyyttinen anemia) pitkäaikaisen liiallisen altistuksen jälkeen; 3) lisääntynyt syövän ilmaantuvuus (mukaan lukien leukemia); 4) nopeampi ikääntyminen ja varhainen kuolema; 5) kaihien esiintyminen. Lisäksi biologiset kokeet hiirillä, kaniineilla ja kärpäsillä (Drosophila) ovat osoittaneet, että jo pienetkin annokset suurten populaatioiden systemaattista säteilytystä aiheuttavat mutaationopeuden lisääntymisen vuoksi haitallisia geneettisiä vaikutuksia. Useimmat geneetikot tunnustavat näiden tietojen soveltuvuuden ihmiskehoon. Mitä tulee röntgensäteilyn biologiseen vaikutukseen ihmiskehoon, sen määrää säteilyannoksen taso sekä se, mikä kehon tietty elin altistui säteilylle. Esimerkiksi verisairauksia aiheuttaa hematopoieettisten elinten, pääasiassa luuytimen, säteilytys ja geneettisiä seurauksia - sukuelinten säteilytyksestä, joka voi myös johtaa hedelmättömyyteen. Tiedon kertyminen röntgensäteilyn vaikutuksista ihmiskehoon on johtanut kansallisten ja kansainvälisten standardien kehittämiseen sallituille säteilyannoksille, jotka on julkaistu erilaisissa hakuteoksissa. Ihmisten tarkoituksenmukaisesti käyttämien röntgensäteiden lisäksi on myös ns. haja-, sivusäteilyä, joka syntyy eri syistä, esimerkiksi lyijyn suojanäytön epätäydellisyydestä johtuvasta sironnasta, joka ei imevät täysin tämän säteilyn. Lisäksi monet sähkölaitteet, joita ei ole suunniteltu tuottamaan röntgensäteitä, tuottavat kuitenkin röntgensäteitä sivutuotteena. Tällaisia ​​laitteita ovat elektronimikroskoopit, suurjännitetasasuuntauslamput (kenotronit) sekä vanhentuneiden väritelevisioiden kineskoopit. Nykyaikaisten värikineskooppien tuotanto on monissa maissa nyt hallituksen valvonnassa.
Röntgensäteilyn VAARALLISET TEKIJÄT
Ihmisten röntgensäteilyaltistuksen tyypit ja vaaran aste riippuvat säteilylle altistuneiden ihmisten määrästä.
Röntgenlaitteiden parissa työskentelevät ammattilaiset. Tähän luokkaan kuuluvat radiologit, hammaslääkärit sekä tieteelliset ja tekniset työntekijät sekä röntgenlaitteita huoltavat ja käyttävät henkilöt. Tehokkaisiin toimenpiteisiin ryhdytään heidän kohtaaman säteilyn vähentämiseksi.
Potilaat. Tässä ei ole tiukkoja kriteerejä, ja potilaiden hoidon aikana saaman säteilyn turvallisen tason määrää hoitavat lääkärit. Lääkäreitä kehotetaan olemaan altistamatta potilaita tarpeettomasti röntgensäteille. Erityistä varovaisuutta tulee noudattaa tutkittaessa raskaana olevia naisia ​​ja lapsia. Tässä tapauksessa ryhdytään erityistoimenpiteisiin.
Valvontamenetelmät. Asiassa on kolme näkökohtaa:
1) riittävien laitteiden saatavuus, 2) turvallisuusmääräysten noudattaminen, 3) laitteiden asianmukainen käyttö. Röntgentutkimuksessa säteilylle tulee altistaa vain haluttu alue, olipa kyseessä sitten hammastutkimus tai keuhkotutkimus. Huomaa, että välittömästi röntgenlaitteen sammuttamisen jälkeen sekä primääri että sekundäärinen säteily katoavat; ei myöskään ole jäännössäteilyä, jota eivät aina tiedä edes ne, jotka ovat suoraan yhteydessä siihen työssään.
Katso myös
ATOMIN RAKENNE;

Radiologia on radiologian osa, joka tutkii röntgensäteilyn vaikutuksia tämän taudin aiheuttamiin eläinten ja ihmisten kehoon, niiden hoitoa ja ehkäisyä sekä menetelmiä erilaisten patologioiden diagnosoimiseksi röntgensäteillä (röntgendiagnostiikka). . Tyypillinen röntgendiagnostiikkalaite sisältää virtalähteen (muuntajat), suurjännitetasasuuntaajan, joka muuntaa sähköverkon vaihtovirran tasavirraksi, ohjauspaneelin, kolmijalan ja röntgenputken.

Röntgensäteet ovat eräänlaisia ​​sähkömagneettisia värähtelyjä, jotka muodostuvat röntgenputkessa kiihtyneiden elektronien jyrkän hidastumisen aikana niiden törmäyksen hetkellä anodiaineen atomien kanssa. Tällä hetkellä on yleisesti hyväksytty näkemys, että röntgensäteet ovat fysikaalisen luonteensa vuoksi yksi säteilyenergian tyypeistä, jonka spektriin kuuluvat myös radioaallot, infrapunasäteet, näkyvä valo, ultraviolettisäteet ja gammasäteet. radioaktiivisia elementtejä. Röntgensäteilyä voidaan luonnehtia kokoelmaksi sen pienimpiä hiukkasia - kvantteja tai fotoneja.

Riisi. 1 - siirrettävä röntgenlaite:

A - röntgenputki;
B - virtalähde;
B - säädettävä jalusta.

Riisi. 2 - Röntgenlaitteen ohjauspaneeli (mekaaninen - vasemmalla ja elektroninen - oikealla):

A - paneeli valotuksen ja kovuuden säätöön;
B - korkeajännitesyöttöpainike.

Riisi. Kuva 3 on lohkokaavio tyypillisestä röntgenlaitteesta

1 - verkko;
2 - automaattimuuntaja;
3 - askelmuuntaja;
4 - röntgenputki;
5 - anodi;
6 - katodi;
7 - alennusmuuntaja.

Röntgentuotantomekanismi

Röntgensäteet muodostuvat kiihdytettyjen elektronien virran törmäyksen hetkellä anodimateriaalin kanssa. Kun elektronit ovat vuorovaikutuksessa kohteen kanssa, 99 % niiden kineettisestä energiasta muuttuu lämpöenergiaksi ja vain 1 % röntgensäteiksi.

Röntgenputki koostuu lasisäiliöstä, johon on juotettu 2 elektrodia: katodi ja anodi. Lasisylinteristä pumpataan ilmaa: elektronien liikkuminen katodilta anodille on mahdollista vain suhteellisen tyhjiön olosuhteissa (10 -7 -10 -8 mm Hg). Katodissa on filamentti, joka on tiukasti kierretty volframifilamentti. Kun lankaan johdetaan sähkövirtaa, tapahtuu elektronien emissio, jossa elektronit erottuvat spiraalista ja muodostavat elektronipilven lähelle katodia. Tämä pilvi keskittyy katodin tarkennuskuppiin, joka määrittää elektronien liikkeen suunnan. Cup - pieni painauma katodissa. Anodi puolestaan ​​sisältää volframimetallilevyn, johon elektronit keskittyvät - tämä on röntgensäteiden muodostumispaikka.

Riisi. 4 - Röntgenputkilaite:

A - katodi;
B - anodi;
B - volframifilamentti;
G - katodin tarkennuskuppi;
D - kiihdytettyjen elektronien virta;
E - volframikohde;
G - lasipullo;
З - ikkuna berylliumista;
Ja - muodostuneet röntgenkuvat;
K - alumiinisuodatin.

2 muuntajaa on kytketty elektroniikkaputkeen: step-down ja step-up. Asennusmuuntaja lämmittää volframifilamenttia pienellä jännitteellä (5-15 volttia), mikä johtaa elektronisäteilyyn. Step-up eli suurjännitemuuntaja menee suoraan katodille ja anodille, jotka syötetään 20–140 kilovoltin jännitteellä. Molemmat muuntajat sijoitetaan röntgenlaitteen suurjännitelohkoon, joka on täytetty muuntajaöljyllä, joka varmistaa muuntajien jäähdytyksen ja niiden luotettavan eristyksen.

Kun elektronipilvi on muodostunut alaspäin laskevan muuntajan avulla, nostomuuntaja kytketään päälle ja sähköpiirin molempiin napoihin syötetään korkeajännite: positiivinen pulssi anodille ja negatiivinen. pulssi katodille. Negatiiviset elektronit hylätään negatiivisesti varautuneesta katodista ja pyrkivät positiivisesti varautuneeseen anodiin - tällaisen potentiaalieron ansiosta saavutetaan suuri liikenopeus - 100 tuhatta km / s. Tällä nopeudella elektronit pommittavat volframianodilevyä ja täydentävät sähköpiirin, mikä johtaa röntgensäteisiin ja lämpöenergiaan.

Röntgensäteily on jaettu bremsstrahlungiin ja ominaiseen säteilyyn. Bremsstrahlung johtuu volframifilamentin lähettämien elektronien nopeuden jyrkästä hidastumisesta. Ominaista säteilyä tapahtuu atomien elektronikuorten uudelleenjärjestelyn hetkellä. Molemmat näistä tyypeistä muodostuvat röntgenputkeen kiihdytettyjen elektronien törmäyshetkellä anodimateriaalin atomien kanssa. Röntgenputken emissiospektri on päihteiden ja ominaisten röntgensäteiden superpositio.

Riisi. 5 - bremsstrahlung-röntgensäteiden muodostumisen periaate.
Riisi. 6 - tunnusomaisten röntgensäteiden muodostumisen periaate.

Röntgensäteiden perusominaisuudet

1. Röntgensäteet ovat näkymättömiä visuaaliselle havainnolle.
2. Röntgensäteilyllä on suuri tunkeutumiskyky elävän organismin elimiin ja kudoksiin sekä elottoman luonnon tiheisiin rakenteisiin, jotka eivät välitä näkyvää valonsäteitä.
3. Röntgensäteet saavat tietyt kemialliset yhdisteet hehkumaan, joita kutsutaan fluoresenssiksi.

• Sinkki- ja kadmiumsulfidit fluoresoivat kellanvihreänä,
• Kalsiumvolframaattikiteet - violetinsininen.

Röntgensäteillä on fotokemiallinen vaikutus: ne hajottavat hopeayhdisteitä halogeeneilla ja aiheuttavat valokuvakerrosten mustumista muodostaen kuvan röntgenkuvassa.

Röntgensäteet siirtävät energiansa ympäristön atomeihin ja molekyyleihin, joiden läpi ne kulkevat, ja niillä on ionisoiva vaikutus.

Röntgensäteilyllä on voimakas biologinen vaikutus säteilytetyissä elimissa ja kudoksissa: pieninä annoksina se stimuloi aineenvaihduntaa, suurilla annoksilla se voi johtaa säteilyvaurioiden kehittymiseen sekä akuuttiin säteilysairauteen. Biologinen ominaisuus mahdollistaa röntgensäteiden käytön kasvainten ja joidenkin ei-kasvainsairauksien hoidossa.

Sähkömagneettisten värähtelyjen asteikko

Röntgensäteillä on tietty aallonpituus ja värähtelytaajuus. Aallonpituus (λ) ja värähtelytaajuus (ν) liittyvät toisiinsa suhteella: λ ν = c, missä c on valon nopeus pyöristettynä 300 000 km:iin sekunnissa. Röntgensäteiden energia määritetään kaavalla E = h ν, jossa h on Planckin vakio, universaali vakio, joka on yhtä suuri kuin 6,626 10 -34 J⋅s. Säteiden aallonpituus (λ) suhteutetaan niiden energiaan (E) suhteella: λ = 12,4 / E.

Röntgensäteily eroaa muista sähkömagneettisista värähtelytyypeistä aallonpituudella (katso taulukko) ja kvanttienergialla. Mitä lyhyempi aallonpituus, sitä suurempi sen taajuus, energia ja läpäisykyky. Röntgensäteilyn aallonpituus on alueella

. Muuttamalla röntgensäteiden aallonpituutta voit hallita sen läpäisykykyä. Röntgensäteillä on hyvin lyhyt aallonpituus, mutta korkea värähtelytaajuus, joten ne ovat ihmissilmälle näkymättömiä. Valtavan energiansa ansiosta kvanteilla on suuri läpäisykyky, mikä on yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, jotka varmistavat röntgensäteiden käytön lääketieteessä ja muissa tieteissä.

Röntgenkuvan ominaisuudet

Intensiteetti- röntgensäteilyn kvantitatiivinen ominaisuus, joka ilmaistaan ​​putken lähettämien säteiden määränä aikayksikköä kohti. Röntgensäteiden intensiteetti mitataan milliampeereina. Vertaamalla sitä tavanomaisen hehkulampun näkyvän valon voimakkuuteen, voimme vetää analogian: esimerkiksi 20 watin lamppu loistaa yhdellä intensiteetillä tai teholla ja 200 watin lamppu toisella, kun taas itse valon laatu (sen spektri) on sama . Röntgensäteilyn intensiteetti on itse asiassa sen määrä. Jokainen elektroni luo anodille yhden tai useamman säteilykvantin, joten röntgensäteiden määrää kohteen altistuksen aikana säädetään muuttamalla anodille suuntautuvien elektronien määrää ja elektronien vuorovaikutusten määrää volframikohteen atomien kanssa. , joka voidaan tehdä kahdella tavalla:

1. Muutamalla katodispiraalin hehkutusastetta käyttämällä alennusmuuntajaa (emission aikana syntyneiden elektronien määrä riippuu volframispiraalin kuumasta ja säteilykvanttien määrä riippuu elektronien lukumäärästä);
2. Muuttamalla porrasmuuntajan tuottaman korkean jännitteen arvoa putken - katodin ja anodin napoihin (mitä korkeampi jännite johdetaan putken napoihin, sitä enemmän kineettistä energiaa elektronit saavat, mikä , voivat energiansa ansiosta olla vuorovaikutuksessa useiden anodiaineen atomien kanssa vuorotellen - katso kuva. riisi. 5; elektronit, joilla on pieni energia, pystyvät osallistumaan pienempään määrään vuorovaikutuksia).

Röntgenin intensiteetti (anodivirta) kerrottuna suljinnopeudella (putkiajalla) vastaa röntgenvalotusta, joka mitataan mAs:na (milliampeeria sekunnissa). Valotus on parametri, joka intensiteetin tapaan kuvaa röntgenputken lähettämien säteiden määrää. Ainoa ero on, että valotus ottaa huomioon myös putken toiminta-ajan (esim. jos putki toimii 0,01 s, niin säteiden lukumäärä on yksi ja jos 0,02 s, säteiden määrä on erilainen - kaksi kertaa enemmän). Säteilyaltistuksen asettaa radiologi röntgenlaitteen ohjauspaneelista riippuen tutkimuksen tyypistä, tutkittavan kohteen koosta ja diagnoositehtävästä.

Jäykkyys- röntgensäteilyn laadulliset ominaisuudet. Se mitataan putken korkealla jännitteellä - kilovoltteina. Määrittää röntgensäteiden läpäisyvoiman. Sitä säätelee korkea jännite, joka syötetään röntgenputkeen porrasmuuntajan avulla. Mitä suurempi potentiaaliero putken elektrodeille syntyy, sitä enemmän elektronit hylkivät katodilta ja ryntäävät anodille, ja sitä voimakkaampi on niiden törmäys anodin kanssa. Mitä voimakkaampi niiden törmäys, sitä lyhyempi on syntyvän röntgensäteilyn aallonpituus ja sitä suurempi tämän aallon läpäisykyky (tai säteilyn kovuus, jota, kuten intensiteettiä, säätelee ohjauspaneelin jänniteparametrilla putki - kilojännite).

Riisi. 7 - Aallonpituuden riippuvuus aallon energiasta:

λ - aallonpituus;
E - aaltoenergia

• Mitä suurempi liikkuvien elektronien kineettinen energia on, sitä voimakkaampi on niiden vaikutus anodiin ja sitä lyhyempi on syntyvän röntgensäteilyn aallonpituus. Röntgensäteilyä, jolla on pitkä aallonpituus ja pieni läpäisykyky, kutsutaan "pehmeäksi", lyhyellä aallonpituudella ja korkealla tunkeutumisteholla - "kovaksi".

Riisi. 8 - Röntgenputken jännitteen ja tuloksena olevan röntgensäteilyn aallonpituuden suhde:

• Mitä korkeampi jännite johdetaan putken napoihin, sitä voimakkaampi potentiaaliero niissä näkyy, joten liikkuvien elektronien kineettinen energia on suurempi. Putkessa oleva jännite määrää elektronien nopeuden ja niiden törmäysvoiman anodimateriaaliin, joten jännite määrää syntyvän röntgensäteilyn aallonpituuden.

Röntgenputkien luokitus

1. Ajanvarauksella
1. Diagnostiikka
2. Terapeuttinen
3. Rakenneanalyysiin
4. Läpivalaisua varten
2. Suunnittelultaan
1. Keskittämällä

• Yksittäinen tarkennus (yksi spiraali katodilla ja yksi polttopiste anodilla)
• Bifocal (kaksi erikokoista spiraalia katodilla ja kaksi polttopistettä anodilla)

1. Anodin tyypin mukaan

• Kiinteä (kiinteä)
• Pyörivä

Röntgensäteitä ei käytetä vain radiodiagnostisiin tarkoituksiin, vaan myös terapeuttisiin tarkoituksiin. Kuten edellä todettiin, röntgensäteilyn kyky tukahduttaa kasvainsolujen kasvua mahdollistaa sen käytön onkologisten sairauksien sädehoidossa. Lääketieteen sovellusalan lisäksi röntgensäteilyä on laajalti käytetty tekniikan ja tekniikan alalla, materiaalitieteessä, kristallografiassa, kemiassa ja biokemiassa: esimerkiksi eri tuotteissa (kiskot, hitsit) voidaan tunnistaa rakenteellisia vikoja. jne.) käyttämällä röntgensäteilyä. Tällaista tutkimusta kutsutaan defektoskopiaksi. Ja lentoasemilla, rautatieasemilla ja muissa ruuhkaisissa paikoissa röntgentelevisiointroskooppeja käytetään aktiivisesti käsimatkatavaroiden ja matkatavaroiden skannaamiseen turvallisuussyistä.

Anodin tyypistä riippuen röntgenputket ovat rakenteeltaan erilaisia. Koska 99% elektronien kineettisestä energiasta muunnetaan lämpöenergiaksi, putken toiminnan aikana anodi kuumenee merkittävästi - herkkä volframikohde palaa usein. Anodi jäähdytetään nykyaikaisissa röntgenputkissa sitä pyörittämällä. Pyörivä anodi on levyn muotoinen, joka jakaa lämmön tasaisesti koko pinnalle, mikä estää volframikohteen paikallisen ylikuumenemisen.

Röntgenputkien suunnittelu eroaa myös fokuksen suhteen. Polttopiste - anodin osa, jolle työröntgensäde luodaan. Se on jaettu todelliseen polttopisteeseen ja tehokkaaseen polttopisteeseen ( riisi. 12). Anodin kulmasta johtuen tehollinen polttopiste on pienempi kuin todellinen. Käytetään erilaisia ​​polttopistekokoja kuva-alueen koosta riippuen. Mitä suurempi kuva-ala, sitä leveämpi polttopisteen on oltava, jotta se kattaisi koko kuva-alueen. Pienempi polttopiste tuottaa kuitenkin paremman kuvan selkeyden. Siksi pieniä kuvia valmistettaessa käytetään lyhyttä filamenttia ja elektronit ohjataan pienelle alueelle anodikohdetta, jolloin muodostuu pienempi polttopiste.

Riisi. 9 - röntgenputki kiinteällä anodilla.
Riisi. 10 - Röntgenputki pyörivällä anodilla.
Riisi. 11 - Röntgenputkilaite pyörivällä anodilla.
Riisi. Kuva 12 on kaavio todellisen ja tehokkaan polttopisteen muodostumisesta.

LUENTO

Röntgensäteily

2. Bremsstrahlung X-ray, sen spektriominaisuudet.

3. Tyypillinen röntgensäteily (tarkistusta varten).

4. Röntgensäteilyn vuorovaikutus aineen kanssa.

5. Fyysinen perusta röntgensäteiden käytölle lääketieteessä.

Röntgensäteet (röntgensäteet) löysi K. Roentgen, josta vuonna 1895 tuli ensimmäinen fysiikan Nobel-palkinnon saaja.

1. Röntgensäteiden luonne

röntgensäteilyä - sähkömagneettiset aallot, joiden pituus on 80 - 10 -5 nm. Pitkäaaltoröntgensäteily estyy lyhytaaltoisella UV-säteilyllä, lyhytaalto - pitkäaaltoisella g-säteilyllä.

Röntgensäteet tuotetaan röntgenputkissa. kuva 1.

K - katodi

1 - elektronisuihku

2 - Röntgensäteily

Riisi. 1. Röntgenputkilaite.

Putki on lasipullo (mahdollisella korkealla tyhjiöllä: paine siinä on noin 10 -6 mm Hg), jossa on kaksi elektrodia: anodi A ja katodi K, joihin syötetään korkea jännite U (useita tuhansia voltteja). Katodi on elektronien lähde (termionisen emission ilmiön vuoksi). Anodi on metallitanko, jossa on kalteva pinta, jotta tuloksena oleva röntgensäteily suuntautuu kulmassa putken akseliin nähden. Se on valmistettu erittäin lämpöä johtavasta materiaalista poistamaan elektronipommituksen aikana syntyvän lämmön. Viistetyssä päässä on levy, joka on valmistettu tulenkestävästä metallista (esimerkiksi volframista).

Anodin voimakas kuumeneminen johtuu siitä, että katodisäteen pääasiallinen määrä elektroneja, jotka osuvat anodiin, kokevat lukuisia törmäyksiä aineen atomien kanssa ja siirtävät niihin suuren määrän energiaa.

Korkean jännitteen vaikutuksesta kuuman katodilangan emittoimat elektronit kiihtyvät suuriin energioihin. Elektronin kineettinen energia on mv 2 /2. Se on yhtä suuri kuin energia, jonka se saa liikkuessaan putken sähköstaattisessa kentässä:

mv 2 /2 = eU(1)

missä m, e ovat elektronin massa ja varaus, U on kiihdytysjännite.

Bremsstrahlung-röntgensäteiden ilmaantumiseen johtavat prosessit johtuvat anodimateriaalissa olevien elektronien voimakkaasta hidastumisesta atomiytimen ja atomielektronien sähköstaattisen kentän vaikutuksesta.

Alkuperämekanismi voidaan esittää seuraavasti. Liikkuvat elektronit ovat jonkinlaista virtaa, joka muodostaa oman magneettikentän. Elektronien hidastuminen on virranvoimakkuuden pienenemistä ja vastaavasti magneettikentän induktion muutosta, joka aiheuttaa vaihtuvan sähkökentän ilmaantumisen, ts. sähkömagneettisen aallon esiintyminen.

Siten, kun varautunut hiukkanen lentää aineeseen, se hidastuu, menettää energiansa ja nopeudensa ja lähettää sähkömagneettisia aaltoja.

2. Röntgensäteilyn spektriominaisuudet .

Joten, kun kyseessä on elektronien hidastuminen anodimateriaalissa, bremsstrahlung säteily.

Bremsstrahlung-spektri on jatkuva . Syy tähän on seuraava.

Kun elektronit hidastavat, kullakin niistä on osa anodin lämmittämiseen käytetystä energiasta (E 1 = K ), toinen osa röntgenfotonin luomiseksi (E 2 = hv ), muuten eU = hv + Q . Näiden osien välinen suhde on satunnainen.

Siten muodostuu jatkuva bremsstrahlung-röntgensäteiden spektri monien elektronien hidastumisesta johtuen, joista jokainen lähettää yhden röntgensäteen kvantin hv(h ) tiukasti määritelty arvo. Tämän kvantin arvo erilainen eri elektroneille. Röntgensäteilyn energiavuon riippuvuus aallonpituudesta l , eli röntgenspektri on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. Bremsstrahlung-spektri: a) eri jännitteillä U putkessa; b) katodin eri lämpötiloissa T.

Lyhytaaltoisella (kovalla) säteilyllä on suurempi läpäisykyky kuin pitkäaaltoisella (pehmeällä) säteilyllä. Pehmeä säteily absorboituu voimakkaammin aineeseen.

Lyhyiden aallonpituuksien puolelta spektri päättyy äkillisesti tietylle aallonpituudelle l m i n . Tällainen lyhytaaltoinen häiriö tapahtuu, kun elektronin kiihtyvässä kentässä hankkima energia muuttuu kokonaan fotonienergiaksi ( Q = 0):

eU = hv max = hc/ l min , l min = hc/(eU), (2)

lmin (nm) = 1,23 / U kV

Säteilyn spektrikoostumus riippuu röntgenputken jännitteestä, jännitteen kasvaessa arvo l m i n siirtyy kohti lyhyitä aallonpituuksia (kuva 2 a).

Kun katodin hehkun lämpötila T muuttuu, elektronien emissio kasvaa. Siksi virta kasvaa minä putkessa, mutta säteilyn spektrikoostumus ei muutu (kuva 2b).

Energian virtaus Ф * bremsstrahlung on suoraan verrannollinen jännitteen neliöön U anodin ja katodin välillä, virran voimakkuus minä putkessa ja atominumerossa Z-anodimateriaalit:

F \u003d kZU 2 I. (3)

missä k \u003d 10 -9 W / (V 2 A).

3. Tyypillisiä röntgensäteitä (tutustumiseen).

Röntgenputken jännitteen lisääminen johtaa siihen, että jatkuvan spektrin taustalla ilmestyy viiva, joka vastaa ominaista röntgensäteilyä. Tämä säteily on ominaista anodimateriaalille.

Sen esiintymismekanismi on seuraava. Korkealla jännitteellä kiihdytetyt elektronit (suurella energialla) tunkeutuvat syvälle atomiin ja lyövät elektronit ulos sen sisäkerroksista. Ylemmiltä tasoilta tulevat elektronit kulkeutuvat vapaisiin paikkoihin, minkä seurauksena emittoituvat ominaissäteilyn fotoneja.

Ominaisen röntgensäteilyn spektrit eroavat optisista spektreistä.

- Yhdenmukaisuus.

Ominaisspektrien tasaisuus johtuu siitä, että eri atomien sisäiset elektronikerrokset ovat samat ja eroavat toisistaan ​​vain energeettisesti ytimistä tulevan voimavaikutuksen vuoksi, joka kasvaa alkuaineluvun kasvaessa. Siksi ominaisspektrit siirtyvät kohti korkeampia taajuuksia ydinvarauksen kasvaessa. Tämän vahvisti kokeellisesti Roentgenin työntekijä - Moseley, joka mittasi röntgensäteiden siirtymätaajuuksia 33 elementille. He tekivät lain.

MOSELYN LAKI – ominaissäteilyn taajuuden neliöjuuri on elementin järjestysluvun lineaarinen funktio:

A × (Z – B ), (4)

missä v on spektriviivan taajuus, Z on emittoivan alkuaineen atominumero. A, B ovat vakioita.

Moseleyn lain merkitys on siinä, että tämän riippuvuuden avulla voidaan määrittää tarkasti tutkittavan alkuaineen atomiluku mitatusta röntgenviivan taajuudesta. Tällä oli suuri rooli elementtien sijoittamisessa jaksollisessa taulukossa.

– Riippumattomuus kemiallisesta yhdisteestä.

Atomin tyypilliset röntgenspektrit eivät riipu kemiallisesta yhdisteestä, johon alkuaineen atomi tulee. Esimerkiksi happiatomin röntgenspektri on sama O 2:lle, H 2 O:lle, kun taas näiden yhdisteiden optiset spektrit ovat erilaisia. Tämä atomin röntgenspektrin ominaisuus oli perustana nimelle " ominaista säteilyä".

4. Röntgensäteilyn vuorovaikutus aineen kanssa

Röntgensäteilyn vaikutus esineisiin määräytyy röntgensäteiden vuorovaikutuksen ensisijaisten prosessien perusteella. fotoni elektronien kanssa aineen atomeja ja molekyylejä.

Röntgensäteily aineessa imeytyy tai haihtuu. Tässä tapauksessa voi tapahtua erilaisia ​​prosesseja, jotka määräytyvät röntgensäteen fotonienergian suhteen hv ja ionisaatioenergia A ja (ionisaatioenergia A ja - energia, joka tarvitaan sisäisten elektronien poistamiseen atomista tai molekyylistä).

a) Koherentti sironta(pitkäaaltosäteilyn sironta) tapahtuu, kun relaatio

hv< А и.

Fotoneilla vain liikkeen suunta muuttuu elektronien kanssa tapahtuvan vuorovaikutuksen vuoksi (kuva 3a), mutta energia muuttuu hv ja aallonpituus ei muutu (tämän vuoksi tätä sirontaa kutsutaan johdonmukainen). Koska fotonin ja atomin energiat eivät muutu, koherentti sironta ei vaikuta biologisiin esineisiin, mutta röntgensäteilyä vastaan ​​suojausta luotaessa tulee ottaa huomioon mahdollisuus muuttaa säteen ensisijaista suuntaa.

b) valosähköinen ilmiö tapahtuu kun

hv ³ A ja .

Tässä tapauksessa voidaan toteuttaa kaksi tapausta.

1. Fotoni absorboituu, elektroni irtoaa atomista (kuva 3b). Ionisaatio tapahtuu. Irronnut elektroni hankkii kineettistä energiaa: E k \u003d hv - A ja . Jos kineettinen energia on suuri, elektroni voi ionisoida viereisiä atomeja törmäyksellä muodostaen uusia. toissijainen elektroneja.

2. Fotoni imeytyy, mutta sen energia ei riitä irrottamaan elektronia, ja atomin tai molekyylin viritys(Kuva 3c). Tämä johtaa usein myöhempään fotonin emission näkyvällä säteilyalueella (röntgenluminesenssi) ja kudoksissa molekyylien aktivoitumiseen ja fotokemiallisiin reaktioihin. Valosähköinen vaikutus tapahtuu pääasiassa elektronien sisäkuoret atomien korkea Z.

sisään) Epäjohdonmukainen hajonta(Compton-ilmiö, 1922) tapahtuu, kun fotonienergia on paljon suurempi kuin ionisaatioenergia

hv » A ja.

Tässä tapauksessa elektroni irtoaa atomista (tällaisia ​​elektroneja kutsutaan rekyyli elektroneja), hankkii jonkin verran liike-energiaa E to , itse fotonin energia pienenee (kuva 4d):

hv=hv" + A ja + E k. (5)

Tuloksena olevaa säteilyä, jonka taajuus (pituus) on muuttunut, kutsutaan toissijainen, se leviää kaikkiin suuntiin.

Rekyylielektroni, jos niillä on riittävästi kineettistä energiaa, voi ionisoida viereisiä atomeja törmäyksen seurauksena. Siten epäkoherentin sironnan seurauksena muodostuu sekundaarista hajallaan olevaa röntgensäteilyä ja aineen atomit ionisoituvat.

Nämä (a, b, c) prosessit voivat aiheuttaa useita myöhempiä. Esimerkiksi (kuva 3d), jos valosähköisen vaikutuksen aikana elektroneja irtoaa atomista sisäkuorilla, niin niiden tilalle voi kulkea korkeammista tasoista tulevia elektroneja, mihin liittyy tämän aineen toissijaista ominaista röntgensäteilyä. Toissijaisen säteilyn fotonit, jotka ovat vuorovaikutuksessa viereisten atomien elektronien kanssa, voivat puolestaan ​​aiheuttaa sekundaarisia ilmiöitä.

yhtenäinen sironta

hv< А И

energia ja aallonpituus pysyvät ennallaan

valosähköinen ilmiö

hv ³ A ja

fotoni imeytyy, e - irtoaa atomista - ionisoituu

hv \u003d A ja + E kohtaan

atomi A innostunut fotonin absorptiosta, R – Röntgenluminesenssi

epäjohdonmukainen sironta

hv » A ja

hv \u003d hv "+ A ja + E kohtaan

toissijaiset prosessit valosähköisessä efektissä

Riisi. 3 Röntgensäteiden vuorovaikutuksen mekanismit aineen kanssa

Fyysinen perusta röntgensäteiden käytölle lääketieteessä

Kun röntgensäteet putoavat kehoon, se heijastuu hieman sen pinnasta, mutta pääosin kulkeutuu syvälle, kun taas se osittain absorboituu ja siroaa ja osittain kulkee läpi.

Heikkenemisen laki.

Röntgenvuo vaimenee aineessa lain mukaan:

F \u003d F 0 e - m × x (6)

missä m - lineaarinen vaimennuskerroin, joka riippuu olennaisesti aineen tiheydestä. Se on yhtä suuri kuin kolmen koherenttia sirontaa vastaavan termin summa m 1, epäkoherentti m 2 ja valosähköinen efekti m 3:

m \u003d m 1 + m 2 + m 3. (7)

Kunkin termin osuus määräytyy fotonien energian mukaan. Alla on näiden prosessien suhteet pehmytkudoksille (vedelle).

Energia, keV	valosähköinen ilmiö	Compton - vaikutus
	100 %

nauttia massan vaimennuskerroin, joka ei riipu aineen tiheydestä r :

m m = m/r. (kahdeksan)

Massan vaimennuskerroin riippuu fotonin energiasta ja absorboivan aineen atomiluvusta:

m m = kl3Z3. (yhdeksän)

Luun ja pehmytkudoksen (veden) massavaimennuskertoimet eroavat: m m luuta / m m vettä = 68.

Jos röntgensäteiden tielle asetetaan epähomogeeninen kappale ja sen eteen fluoresoiva näyttö, niin tämä säteilyä absorboiva ja vaimentava kappale muodostaa varjon näytölle. Tämän varjon luonteen perusteella voidaan arvioida kappaleiden muoto, tiheys, rakenne ja monissa tapauksissa luonne. Nuo. merkittävä ero röntgensäteilyn absorptiossa eri kudoksissa antaa sinun nähdä sisäelinten kuvan varjoprojektiossa.

Jos tutkittava elin ja ympäröivät kudokset vaimentavat yhtä paljon röntgensäteitä, käytetään varjoaineita. Joten esimerkiksi vatsan ja suoliston täyttäminen massalla bariumsulfaattia ( BaS 0 4), näet niiden varjokuvan (vaimennuskertoimien suhde on 354).

Käyttö lääketieteessä.

Lääketieteessä röntgensäteilyä fotonienergialla 60-100-120 keV käytetään diagnostiikassa ja 150-200 keV terapiassa.

Röntgendiagnostiikka – Sairauksien tunnistaminen läpivalaisemalla kehoa röntgensäteillä.

Röntgendiagnostiikkaa käytetään useissa vaihtoehdoissa, jotka on esitetty alla.

1. Fluoroskopian kanssa röntgenputki sijaitsee potilaan takana. Sen edessä on fluoresoiva näyttö. Näytöllä on varjo (positiivinen) kuva. Kussakin yksittäistapauksessa säteilyn sopiva kovuus valitaan siten, että se kulkee pehmytkudosten läpi, mutta imeytyy riittävästi tiheisiin. Muuten saadaan tasainen varjo. Näytöllä sydän, kylkiluut näkyvät tummina, keuhkot vaaleat.

2. Kun röntgenkuvaus esine asetetaan kasetille, joka sisältää erityisen valokuvausemulsion sisältävän filmin. Röntgenputki asetetaan kohteen päälle. Tuloksena oleva röntgenkuva antaa negatiivisen kuvan, ts. päinvastoin kuin läpivalaisun aikana havaittu kuva. Tässä menetelmässä kuva on selkeämpi kuin (1), joten havaitaan yksityiskohtia, joita on vaikea nähdä läpivalaisttuna.

Tämän menetelmän lupaava muunnos on röntgen tomografia ja "koneversio" - tietokone tomografia.

3. Fluoroskopialla, Herkällä pienikokoisella filmillä suurelta näytöltä tuleva kuva on kiinteä. Katselussa kuvia tarkastellaan erityisellä suurennuslasilla.

Röntgenhoito - röntgensäteiden käyttö pahanlaatuisten kasvainten tuhoamiseksi.

Säteilyn biologisena vaikutuksena on elintärkeän toiminnan, erityisesti nopeasti lisääntyvien solujen, häiriintyminen.

TTOMOGRAFIA (CT)

Röntgentietokonetomografian menetelmä perustuu kuvan rekonstruktioonTietty osa potilaan kehosta rekisteröimällä tästä osasta suuri määrä eri kulmista tehtyjä röntgenprojektioita. Tiedot antureista, jotka rekisteröivät nämä projektiot, tulevat tietokoneeseen, joka erityisohjelman mukaan laskee jakelu tiukka otoskokotutkitussa osiossa ja näyttää sen näyttöruudulla. Tuloksena oleva kuvapotilaan kehon osalle on ominaista erinomainen selkeys ja korkea tietosisältö. Ohjelma mahdollistaalisääntyä kuvan kontrastia sisään kymmeniä ja jopa satoja kertoja. Tämä laajentaa menetelmän diagnostisia ominaisuuksia.

Videokuvaajat (digitaalisen röntgenkuvankäsittelylaitteet) nykyaikaisessa hammaslääketieteessä.

Hammaslääketieteessä röntgentutkimus on tärkein diagnostinen menetelmä. Useat perinteiset röntgendiagnostiikan organisatoriset ja tekniset ominaisuudet tekevät siitä kuitenkin epämukavan sekä potilaalle että hammasklinikalle. Tämä on ennen kaikkea potilaan tarve joutua kosketuksiin ionisoivan säteilyn kanssa, joka usein aiheuttaa merkittävää säteilykuormitusta keholle, se on myös valoprosessin tarve ja sitä kautta fotoreagenssien, mm. myrkyllisiä. Lopuksi tämä on kookas arkisto, raskaat kansiot ja kirjekuoret röntgenfilmeillä.

Lisäksi hammaslääketieteen nykyinen kehitystaso tekee röntgenkuvien subjektiivisen arvioinnin ihmissilmällä riittämättömäksi. Kuten kävi ilmi, röntgenkuvan useista harmaan sävyistä silmä havaitsee vain 64.

Selkeän ja yksityiskohtaisen kuvan saamiseksi dentoalveolaarisen järjestelmän kovista kudoksista minimaalisella säteilyaltistuksella tarvitaan tietysti muita ratkaisuja. Haku johti niin kutsuttujen radiografisten järjestelmien, videokuvaajien - digitaalisten radiografisten järjestelmien luomiseen.

Ilman teknisiä yksityiskohtia tällaisten järjestelmien toimintaperiaate on seuraava. Röntgensäteily ei pääse kohteen läpi valoherkälle kalvolle, vaan erityiselle intraoraaliselle anturille (erityinen elektroninen matriisi). Vastaava signaali matriisista siirretään digitointilaitteeseen (analog-to-digital converter, ADC), joka muuntaa sen digitaaliseen muotoon ja liitetään tietokoneeseen. Erikoisohjelmisto rakentaa röntgenkuvan tietokoneen näytölle ja mahdollistaa sen käsittelyn, tallentamisen kovalle tai joustavalle tallennusvälineelle (kiintolevylle, levykkeille), tulostamisen kuvana tiedostona.

Digitaalisessa järjestelmässä röntgenkuva on kokoelma pisteitä, joilla on erilaiset digitaaliset harmaasävyarvot. Ohjelman tarjoama tietonäytön optimointi mahdollistaa optimaalisen kehyksen saamisen kirkkauden ja kontrastin suhteen suhteellisen pienellä säteilyannoksella.

Nykyaikaisissa järjestelmissä, jotka ovat esimerkiksi yritysten luomia Trophy (Ranska) tai Schick (USA) kehystä muodostettaessa käytetään 4096 harmaan sävyä, valotusaika riippuu tutkimuskohteesta ja on keskimäärin sekunnin sadasosia - kymmenesosia, säteilyaltistuksen vähentäminen suhteessa elokuvaan - jopa 90 % intraoraalisissa järjestelmissä, jopa 70 % panoraamavideokuvaajille.

Kuvien käsittelyssä videokuvaajat sallivat:

1. Hanki positiivisia ja negatiivisia kuvia, vääriä värikuvia, kohokuvioituja kuvia.

2. Lisää kontrastia ja suurenna kuvan kiinnostavaa aluetta.

3. Arvioi hammaskudosten ja luurakenteiden tiheyden muutoksia, kontrolloi kanavien täytön tasaisuutta.

4. Sisään endodontia minkä tahansa kaarevuuden kanavan pituuden määrittämiseen ja leikkauksessa implantin koon valitsemiseen 0,1 mm:n tarkkuudella.

5. Ainutlaatuinen järjestelmä karieksen ilmaisin tekoälyn elementtien avulla kuvan analysoinnissa voit havaita karieksen värjäysvaiheessa, juurikarieksen ja piilokarieksen.

* « Ф" kaavassa (3) viittaa koko emittoimien aallonpituuksien alueeseen ja sitä kutsutaan usein "integraaliksi energiavuoksi".

Röntgensäteet ovat eräänlainen korkeaenerginen sähkömagneettinen säteily. Sitä käytetään aktiivisesti lääketieteen eri aloilla.

Röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, joiden fotonienergia sähkömagneettisten aaltojen asteikolla on ultraviolettisäteilyn ja gammasäteilyn välillä (~10 eV - ~1 MeV), mikä vastaa aallonpituuksia ~10^3 - ~10^-2 angströmiä. ~10^-7 - ~10^-12 m). Toisin sanoen se on verrattomasti kovempaa säteilyä kuin näkyvä valo, joka on tällä asteikolla ultravioletti- ja infrapunasäteiden ("lämpösäteiden") välissä.

Röntgensäteiden ja gammasäteilyn raja erotetaan ehdollisesti: niiden alueet leikkaavat, gammasäteiden energia voi olla 1 keV. Ne eroavat toisistaan ​​alkuperältään: gammasäteitä emittoidaan atomiytimissä tapahtuvien prosessien aikana, kun taas röntgensäteitä emittoidaan prosesseissa, joissa on mukana elektroneja (sekä vapaita että atomien elektronikuorissa olevia). Samalla fotonista itsestään on mahdotonta määrittää, minkä prosessin aikana se syntyi, eli jako röntgen- ja gamma-alueisiin on suurelta osin mielivaltaista.

Röntgensäteilyalue on jaettu "pehmeään röntgensäteeseen" ja "kovaan". Niiden välinen raja on 2 angströmin ja 6 keV energian aallonpituustasolla.

Röntgengeneraattori on putki, jossa syntyy tyhjiö. On elektrodeja - katodi, johon kohdistuu negatiivinen varaus, ja positiivisesti varautunut anodi. Niiden välinen jännite on kymmenistä satoihin kilovolteihin. Röntgenfotonien syntyminen tapahtuu, kun elektronit "irtautuvat" katodista ja törmäävät anodin pintaan suurella nopeudella. Tuloksena olevaa röntgensäteilyä kutsutaan "bremsstrahlungiksi", sen fotoneilla on eri aallonpituudet.

Samalla syntyy ominaisspektrin fotoneja. Osa anodiaineen atomeissa olevista elektroneista virittyy, eli se menee korkeammalle kiertoradalle ja palaa sitten normaalitilaansa lähettäen tietyn aallonpituuden fotoneja. Molemmat röntgensäteet tuotetaan tavallisessa generaattorissa.

Löytöhistoria

8. marraskuuta 1895 saksalainen tiedemies Wilhelm Konrad Roentgen havaitsi, että jotkut "katodisäteiden" eli katodisädeputken tuottaman elektronivirran vaikutuksen alaiset aineet alkavat hehkua. Hän selitti tämän ilmiön tiettyjen röntgensäteiden vaikutuksella - joten ("röntgensäteet") tätä säteilyä kutsutaan nykyään monilla kielillä. Myöhemmin V.K. Roentgen tutki keksimäänsä ilmiötä. 22. joulukuuta 1895 hän piti luennon tästä aiheesta Würzburgin yliopistossa.

Myöhemmin kävi ilmi, että röntgensäteilyä oli havaittu aiemminkin, mutta silloin siihen liittyville ilmiöille ei annettu juurikaan painoarvoa. Katodisädeputki keksittiin kauan sitten, mutta ennen V.K. Röntgen, kukaan ei kiinnittänyt paljon huomiota sen lähellä olevien valokuvalevyjen mustumiseen jne. ilmiöitä. Läpäisevän säteilyn aiheuttamaa vaaraa ei myöskään tiedetty.

Tyypit ja niiden vaikutus kehoon

"Röntgensäde" on lievin läpäisevän säteilyn tyyppi. Ylialtistuminen pehmeille röntgensäteille on samanlainen kuin ultraviolettisäteily, mutta vakavammassa muodossa. Iholle muodostuu palovamma, mutta vaurio on syvempi ja paranee paljon hitaammin.

Kova röntgensäde on täysimittaista ionisoivaa säteilyä, joka voi johtaa säteilysairauteen. Röntgenkvantit voivat rikkoa proteiinimolekyylejä, jotka muodostavat ihmiskehon kudokset, sekä genomin DNA-molekyylejä. Mutta vaikka röntgenkvantti rikkoisi vesimolekyylin, sillä ei ole väliä: tässä tapauksessa muodostuu kemiallisesti aktiivisia vapaita radikaaleja H ja OH, jotka itse pystyvät vaikuttamaan proteiineihin ja DNA:han. Säteilytauti etenee sitä vakavammassa muodossa, mitä enemmän hematopoieettiset elimet kärsivät.

Röntgensäteilyllä on mutageeninen ja karsinogeeninen vaikutus. Tämä tarkoittaa, että spontaanien mutaatioiden todennäköisyys soluissa säteilytyksen aikana kasvaa ja joskus terveet solut voivat rappeutua syöpäsoluiksi. Pahanlaatuisten kasvainten todennäköisyyden lisääminen on tavanomainen seuraus kaikesta altistumisesta, mukaan lukien röntgenkuvat. Röntgensäteet ovat vähiten vaarallinen läpäisevän säteilyn tyyppi, mutta ne voivat silti olla vaarallisia.

Röntgensäteily: sovellus ja miten se toimii

Röntgensäteilyä käytetään lääketieteessä sekä muilla ihmisen toiminnan alueilla.

Fluoroskopia ja tietokonetomografia

Yleisin röntgensäteiden käyttötarkoitus on fluoroskopia. Ihmiskehon "transsilluminaation" avulla voit saada yksityiskohtaisen kuvan sekä luista (ne ovat selkeimmin näkyvissä) että kuvista sisäelimistä.

Kehon kudosten erilainen läpinäkyvyys röntgensäteissä liittyy niiden kemialliseen koostumukseen. Luiden rakenteen ominaisuus on, että ne sisältävät paljon kalsiumia ja fosforia. Muut kudokset koostuvat pääasiassa hiilestä, vedystä, hapesta ja typestä. Fosforiatomi on lähes kaksi kertaa raskaampi kuin happiatomi ja kalsiumatomi 2,5-kertainen (hiili, typpi ja vety ovat jopa kevyempiä kuin happi). Tässä suhteessa röntgenfotonien absorptio luissa on paljon suurempi.

Kaksiulotteisten "kuvien" lisäksi röntgenkuvaus mahdollistaa kolmiulotteisen kuvan luomisen elimestä: tällaista radiografiaa kutsutaan tietokonetomografiaksi. Näihin tarkoituksiin käytetään pehmeitä röntgensäteitä. Yhden kuvan valotuksen määrä on pieni: se vastaa suunnilleen valotusta, joka saadaan 2 tunnin lennon aikana lentokoneessa 10 km:n korkeudessa.

Röntgenvikojen havaitsemisen avulla voit havaita pienet sisäiset viat tuotteissa. Siihen käytetään kovaa röntgensädettä, koska monet materiaalit (esimerkiksi metalli) ovat huonosti "läpinäkyviä" niiden ainesosan suuren atomimassan vuoksi.

Röntgendiffraktio ja röntgenfluoresenssianalyysi

Röntgensäteillä on ominaisuuksia, joiden avulla ne voivat tutkia yksittäisiä atomeja yksityiskohtaisesti. Röntgendiffraktioanalyysiä käytetään aktiivisesti kemiassa (mukaan lukien biokemia) ja kristallografiassa. Sen toimintaperiaate on röntgensäteiden diffraktiosironta kiteiden tai kompleksisten molekyylien atomeilla. DNA-molekyylin rakenne määritettiin käyttämällä röntgendiffraktioanalyysiä.

Röntgenfluoresenssianalyysin avulla voit määrittää nopeasti aineen kemiallisen koostumuksen.

Sädehoitoa on monia muotoja, mutta ne kaikki sisältävät ionisoivan säteilyn käytön. Sädehoito on jaettu kahteen tyyppiin: corpuscular ja aalto. Korpuskulaarinen käyttää alfahiukkasten (heliumatomien ytimien), beetahiukkasten (elektronien), neutronien, protonien, raskaiden ionien virtauksia. Wave käyttää sähkömagneettisen spektrin säteitä - röntgensäteitä ja gammasäteilyä.

Sädehoitomenetelmiä käytetään ensisijaisesti onkologisten sairauksien hoidossa. Tosiasia on, että säteily vaikuttaa ensisijaisesti aktiivisesti jakautuviin soluihin, minkä vuoksi hematopoieettiset elimet kärsivät tällä tavalla (niiden solut jakautuvat jatkuvasti ja tuottavat yhä enemmän uusia punasoluja). Syöpäsolut myös jakautuvat jatkuvasti ja ovat alttiimpia säteilylle kuin terveet kudokset.

Käytetään säteilytasoa, joka vaimentaa syöpäsolujen toimintaa, mutta vaikuttaa kohtalaisesti terveisiin. Säteilyn vaikutuksesta kyseessä ei ole solujen tuhoutuminen sinänsä, vaan niiden genomin - DNA-molekyylien - vaurioituminen. Solu, jonka genomi on tuhoutunut, voi olla olemassa jonkin aikaa, mutta ei voi enää jakautua, eli kasvaimen kasvu pysähtyy.

Sädehoito on sädehoidon lievin muoto. Aaltosäteily on pehmeämpää kuin korpuskulaarinen säteily ja röntgensäteet ovat pehmeämpiä kuin gammasäteily.

Raskauden aikana

Ionisoivan säteilyn käyttö raskauden aikana on vaarallista. Röntgenkuvat ovat mutageenisia ja voivat aiheuttaa poikkeavuuksia sikiössä. Röntgenhoito on ristiriidassa raskauden kanssa: sitä voidaan käyttää vain, jos abortti on jo päätetty. Fluoroskopian rajoitukset ovat pehmeämpiä, mutta ensimmäisinä kuukausina se on myös ehdottomasti kielletty.

Hätätilanteessa röntgentutkimus korvataan magneettikuvauksella. Mutta ensimmäisellä kolmanneksella he yrittävät myös välttää sitä (tämä menetelmä on ilmestynyt äskettäin, ja täysin varmasti puhutaan haitallisten seurausten puuttumisesta).

Yksiselitteinen vaara syntyy altistuessaan vähintään 1 mSv:n kokonaisannokselle (vanhoissa yksiköissä 100 mR). Yksinkertaisella röntgenkuvalla (esimerkiksi fluorografialla) potilas saa noin 50 kertaa vähemmän. Jotta saat sellaisen annoksen kerralla, sinun on suoritettava yksityiskohtainen tietokonetomografia.

Toisin sanoen pelkkä 1-2-kertainen "röntgenkuva" raskauden varhaisessa vaiheessa ei uhkaa vakavia seurauksia (mutta on parempi olla vaarantamatta sitä).

Hoito sillä

Röntgensäteitä käytetään ensisijaisesti pahanlaatuisten kasvainten torjunnassa. Tämä menetelmä on hyvä, koska se on erittäin tehokas: se tappaa kasvaimen. Se on huono, koska terveet kudokset eivät ole paljon parempia, sillä on lukuisia sivuvaikutuksia. Hematopoieesielimet ovat erityisen vaarassa.

Käytännössä käytetään erilaisia ​​menetelmiä vähentämään röntgensäteiden vaikutusta terveisiin kudoksiin. Säteet on suunnattu kulmaan siten, että kasvain on niiden leikkausalueella (tämän vuoksi energian pääasiallinen imeytyminen tapahtuu juuri siellä). Joskus toimenpide suoritetaan liikkeessä: potilaan keho pyörii suhteessa säteilylähteeseen kasvaimen läpi kulkevan akselin ympäri. Samaan aikaan terveet kudokset ovat säteilytysalueella vain joskus ja sairaat - koko ajan.

Röntgeniä käytetään tiettyjen niveltulehdusten ja vastaavien sairauksien sekä ihosairauksien hoidossa. Tässä tapauksessa kipuoireyhtymä vähenee 50-90%. Koska käytetty säteily on tässä tapauksessa pehmeämpää, sivuvaikutuksia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin kasvainten hoidossa, ei havaita.