X Ray Definisjon og egenskaper (X Stråling)

Røntgenstråler eller røntgenstråling er en del av det elektromagnetiske spektrum med kortere bølgelengder (høyere Frekvens) enn synlig lys. X-strålingsbølgelengde varierer fra 0,01 til 10 nanometer, eller frekvenser fra 3 × 10¹⁶ Hz til 3 × 10¹⁹ Hz. Dette setter røntgenbølgelengden mellom ultrafiolett lys og gammastråler. Skillet mellom røntgen- og gammastråler kan være basert på bølgelengde eller på strålingskilde. Noen ganger anses x-stråling for å være stråling som sendes ut av elektroner, mens gammastråling sendes ut av atomkjernen.

Den tyske forskeren Wilhelm Röntgen var den første som studerte røntgenbilder (1895), selv om han ikke var den første personen som observerte dem. Det ble observert røntgenstråler som stammet fra Crookes-rør, som ble oppfunnet rundt 1875. Röntgen kalte lyset "X-stråling" for å indikere at det var en tidligere ukjent type. Noen ganger stråling kalles Röntgen eller Roentgen-stråling, etter forskeren. Godkjente skrivemåter inkluderer røntgenstråler, røntgenstråler, røntgenbilder og røntgenstråler (og stråling).

Begrepet røntgen brukes også for å referere til et radiografisk bilde dannet ved hjelp av røntgenstråling og til metoden som brukes til å produsere bildet.

Røntgenstråler varierer i energi fra 100 eV til 100 keV (under 0,2–0,1 nm bølgelengde). Harde røntgenstråler er de med fotonenergier større enn 5-10 keV. Myke røntgenstråler er de med lavere energi. Bølgelengden til harde røntgenbilder er sammenlignbar med diameteren til et atom. Harde røntgenstråler har tilstrekkelig energi til å trenge gjennom materie, mens myke røntgenbilder blir absorbert i luft eller trenger vann til en dybde på omtrent 1 mikrometer.

Røntgenstråler kan sendes ut når tilstrekkelig energiske ladede partikler treffer materie. Akselererte elektroner brukes til å produsere røntgenstråling i et røntgenrør, som er et vakuumrør med en varm katode og et metallmål. Protoner eller andre positive ioner kan også brukes. For eksempel er protonindusert røntgenemisjon en analytisk teknikk. Naturlige kilder til røntgenstråling inkluderer radongass, andre radioisotoper, lyn og kosmiske stråler.

De tre måtene røntgenstråler interagerer med materie er Compton spredning, Rayleigh-spredning og fotoabsorpsjon. Compton-spredning er den primære interaksjonen som involverer høye energi harde røntgenstråler, mens fotoabsorpsjon er den dominerende interaksjonen med myke røntgenstråler og hardenergi med lavere energi. Enhver røntgenstråle har tilstrekkelig energi til å overvinne den bindende energien mellom atomer i molekyler, så effekten avhenger av den grunnleggende sammensetningen av materien og ikke dens kjemiske egenskaper.

De fleste er kjent med røntgenbilder på grunn av deres bruk i medisinsk avbildning, men det er mange andre bruksområder for strålingen:

I diagnostisk medisin brukes røntgenbilder for å se på beinstrukturer. Hard x-stråling brukes for å minimere absorpsjon av røntgenstråler med lav energi. Et filter plasseres over røntgenrøret for å forhindre overføring av lavere energistråling. Høyden atommasse av kalsiumatomer i tenner og bein absorberer røntgenstråling, slik at mesteparten av den andre strålingen kan passere gjennom kroppen. Datatomografi (CT-skanninger), fluoroskopi og strålebehandling er andre diagnostiske teknikker for stråling. Røntgenbilder kan også brukes til terapeutiske teknikker, for eksempel kreftbehandlinger.

Røntgenbilder brukes til krystallografi, astronomi, mikroskopi, industriell radiografi, flyplass sikkerhet, spektroskopi, fluorescens og å implodere fisjoneringsenheter. Røntgenbilder kan brukes til å lage kunst og også for å analysere malerier. Forbudte bruksområder inkluderer røntgenhårfjerning og sko-passende fluoroskop, som begge var populære på 1920-tallet.

Røntgenstråler er en form for ioniserende stråling, i stand til å bryte kjemiske bindinger og ionisere atomer. Da røntgenbilder først ble oppdaget, fikk mennesker strålingsforbrenninger og hårtap. Det var til og med rapporter om dødsfall. Mens strålesyke stort sett er en saga blott, er medisinske røntgenbilder en betydelig kilde til menneskeskapte strålingseksponering, og utgjør omtrent halvparten av den totale strålingseksponeringen fra alle kilder i USA i 2006. Det er uenighet om dosen som utgjør en fare, delvis fordi risiko avhenger av flere faktorer. Det er tydelig at x-stråling er i stand til å forårsake genetisk skade som kan føre til kreft og utviklingsproblemer. Den høyeste risikoen er for et foster eller barn.

Mens røntgenstråler er utenfor det synlige spekteret, er det mulig å se gløden av ioniserte luftmolekyler rundt en intens røntgenstråle. Det er også mulig å "se" røntgenbilder hvis en sterk kilde blir sett av et mørktilpasset øye. Mekanismen for dette fenomenet forblir uforklarlig (og eksperimentet er for farlig til å utføre). Tidlige forskere rapporterte å se en blågrå glød som så ut til å komme fra øyet.

Eksponering av medisinsk stråling av den amerikanske befolkningen økt kraftig siden begynnelsen av 1980-tallet, Science Daily, 5. mars 2009. Hentet 4. juli 2017.