Raze X

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Radiografia mâinii lui Albert von Kölliker de Wilhelm Conrad Röntgen .
Raze X
Radiografia plămânilor umani

Razele X (sau razele Röntgen ) sunt acea porțiune a spectrului electromagnetic cu o lungime de undă cuprinsă între aproximativ 10 nanometri (nm) și 1/1000 dintr-un nanometru (1 picometru ), clasificată ca radiație ionizantă , având o putere de penetrare foarte mare: numai grosimi de ordinul centimetrilor de plumb sau decimetri de beton le pot opri.

La lungimi de undă mai mari de 0,1 nm se numesc raze X moi ; la lungimi mai mici, se numesc raze X dure . Razele X dure flancează razele gamma , care sunt mai energice, dar se disting de ele în funcție de originea lor: fotonii X sunt produși prin variații ale cineticii electronilor , în timp ce cei gamma sunt produși prin tranziții și descompuneri în interiorul unui nucleu atomic. ( origine nucleară), sau din anihilarea dintre un pozitron și un electron.

Acestea sunt utilizate în principal în scopuri medicale (prin radiografii ), în analiza chimică cu spectrofotometrie XRF și în analiza structurii materialelor cu cristalografie cu raze X și cu spectroscopie de absorbție cu raze X. Cercetarea își propune să vizualizeze structuri din ce în ce mai mici în vivo și în laborator este posibil să se ajungă la rezoluții de 62 nanometri. [1]

Istorie

În aprilie 1887 , Nikola Tesla a început să studieze razele X folosind atât propriul său aparat, cât și tuburile Crookes. Din rapoartele sale tehnice, se vede că a inventat și a realizat un tub special cu raze X cu un singur electrod. Tuburile Tesla s-au deosebit de altele prin faptul că nu au un electrod țintă. El a explicat toate acestea în conferința sa cu raze X din 1897 la Academia de Științe din New York . Termenul modern pentru acest proces este „ bremsstrahlung ”, unde se produce o emisie secundară de raze X energetice atunci când particulele încărcate (de exemplu, electronii) trec prin materie. În 1892, Tesla a făcut numeroase experimente în acest sens, dar nu și-a făcut public rezultatele. Experimentele sale ulterioare l-au determinat să avertizeze comunitatea științifică mai întâi asupra riscurilor biologice asociate expunerii la raze X.

Spectrul electromagnetic

Hermann von Helmholtz a formulat o descriere matematică a razelor X. El a emis ipoteza unei teorii a dispersiei înainte ca Röntgen să-și facă descoperirile și anunțurile. Formula sa s-a bazat pe teoria electromagnetică a luminii [2] .

William Crookes a investigat efectele descărcărilor de energie din gazele nobile. El a construit ceea ce se numește acum un tub Crookes , care a evoluat ulterior într-un tub cu raze X : un cilindru de sticlă în interiorul căruia se face un vid, conținând electrozi la care se aplică curenți de înaltă tensiune. La presiunea ambientală a emis lumină vizibilă, care a variat ca tip odată cu scăderea presiunii, până când s-a estompat sub vid ridicat, apoi s-a stins. El a constatat că, plasând filme fotografice lângă tub, unele au fost expuse, dar nu a investigat acest lucru. De fapt, în realitate, emisia de lumină nu s-a oprit așa cum se credea inițial, ci a devenit invizibilă doar pentru ochiul uman (din moment ce razele emise au trecut prin el).

Diagrama producției de raze X cu un tub de raze X.

În 1892 , Heinrich Hertz a demonstrat că razele catodice pot trece prin foi de metal foarte subțire (cum ar fi aluminiu ). Philipp von Lenard , student al lui Hertz, a continuat să investigheze. El a dezvoltat o nouă versiune a tubului catodic și a studiat penetrarea razelor X prin diferite metale. Totuși, Lenard nu și-a dat seama de natura radiației pe care o producea, despre care credea că este de un tip cunoscut.

La 8 noiembrie 1895, Wilhelm Röntgen , un om de știință german, a început să observe razele X în timp ce experimenta cu tuburi de vid, dintre care unul a fost modelul avansat construit anterior de Lenard [3] . Röntgen a scris la 28 decembrie 1895 un raport preliminar „ Despre un nou tip de raze: o comunicare preliminară ”. El l-a trimis în revista Physikalisch-Medizinische Gesellschaft din Würzburg. A fost primul anunț formal și public de raze X. Röntgen a numit radiația „X”, pentru a indica faptul că era încă de un tip necunoscut. Numele a rămas, deși mulți dintre colegii săi au sugerat să le numim „raze Röntgen” (Röntgen însuși s-a opus acestui nume). În unele țări, numele din urmă este încă folosit. Röntgen a primit primul premiu Nobel pentru fizică în 1901 datorită acestei descoperiri. Unii colegi, inclusiv Lenard, au contestat această recunoaștere, susținând că au descoperit razele X înainte de Röntgen. [3]

Utilizarea razelor X în scopuri medicale a fost inițiată de John Hall-Edwards din Birmingham , Anglia . În 1908 a trebuit să i se amputeze brațul stâng din cauza unei dermatite cauzate de raze X.

Reacții la descoperire

La doar câteva zile după pronunțarea raportului preliminar scris de Röntgen, vestea descoperirii a mers în jurul lumii și pe 5 ianuarie, anul 1896 primele articole apărute în presă ( „Press“ din Viena ) și zilele zece mai târziu Nou York Times . Conținutul articolelor nu a fost apreciat de Röntgen, care a văzut atât un ton senzaționalist excesiv, cât și o atenție marcată acordată fotografiilor , în detrimentul a ceea ce, potrivit savantului, ar fi trebuit să fie adevăratul obiectiv al investigațiilor, și anume natura și calitatea razelor. [3]
În plus, unii dintre colegii săi eminenți, precum Lordul Kelvin , au fost inițial sceptici și au existat, de asemenea, numeroase desene animate umoristice care au evidențiat un grad ridicat de neînțelegere cu privire la semnificația descoperirii și, în cele din urmă, un număr bun de șarlatani, cum ar fi un Londra firmă care a promovat comercializarea „lenjeriei cu raze X”; [3] sau a religioșilor francezi care și- au însușit fenomenul, susținând chiar că pot fotografia sufletul . [3]

Razele X și razele gamma, precum radiațiile ionizante în general, au fost clasificate încă din anii 1970 conform IARC ca fiind cunoscute cancerigene [4] [5] , în uz radiologic și tomografic și, în același timp, una dintre cele mai utile metode de anchetă. Înainte de a face teste contraproductive, un expert trebuie să evalueze raportul risc-beneficiu, evitând ca excesul de diagnostic să devină o cauză care să contribuie la boală.

Studiile efectuate de epidemiologii Alice Stewart și George Kneale au documentat riscul de malformații și cancer la sugari între 1953 și 1956, dacă acestea sau femeile însărcinate sunt radiografiate. [6]

Notă

  1. ^ Articol despre utilizarea razelor X pentru a vizualiza structurile vii la scară nano
  2. ^ Wiedmann's Annalen , Vol. XLVIII
  3. ^ a b c d e "Descoperirea razelor X", de Graham Farmelo, publ. în „The Sciences (American Scientific)”, num.329, ianuarie 1996, pagina 76
  4. ^ Agenți și condiții cancerigene pentru oameni, R. Doll și R. Peto, 1981
  5. ^ Risc de cancer cauzat de raze X diagnostice: estimări pentru Marea Britanie și alte 14 țări , Dr. Amy Berrington de González DPhil, prof. Dr. Sarah Darby, Universitatea din Oxford, ianuarie 2004
  6. ^ Stewart, Alice M; JW Webb; BD Giles; D. Hewitt, 1956. „Comunicare preliminară: boala malignă în copilărie și iradierea diagnosticului în utero”, Lancet , 1956, 2: 447.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tesauro BNCF 19646 · LCCN (EN) sh85148749 · GND (DE) 4129728-3 · BNF (FR) cb119510960 (data) · NDL (EN, JA) 00.561.905
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Raggi_X&oldid=121316809 ”