Radiația (razele) X sau radiația (razele) Röntgen sunt radiații electromagnetice

ionizante, cu lungimi de undă mici, cuprinse între 0,1 și 100 Å (ångström).

Cuprins

  [ascunde] 

1 Istoric

2 Obținerea razelor X

o 2.1 În laborator

o 2.2 La un sincrotron

3 Proprietățile radiațiilor X

4 Vezi și

Istoric[modificare | modificare sursă]

În timpul unor experimente, fizicianul german Wilhelm Conrad Röntgen, bombardând un

corp metalic cu electroni rapizi, a descoperit că acesta emite radiații foarte penetrante,

radiații pe care le-a denumit raze X (descoperire realizată în anul 1895). Radiațiile X au

fost numite mai târziu radiații Roentgen sau Röntgen.

Obținerea razelor X[modificare | modificare sursă]

În laborator[modificare | modificare sursă]

Razele X se pot obține în tuburi electronice vidate, în care electronii emiși de un catod

incandescent sunt accelerați de câmpul electric dintre catod si anod (anticatod).

Electronii cu viteză mare ciocnesc anticatodul care emite radiații X. Electronii rapizi care

ciocnesc anticatodul interacționează cu atomii acestuia în două moduri:

Electronii, având viteză mare, trec prin învelișul de electroni al atomilor anticatodului

și se apropie de nucleu. Nucleul, fiind pozitiv, îi deviază de la direcția lor inițială.

Când electronii se îndepartează de nucleu, ei sunt frânați de câmpul electric al

nucleului; în acest proces se emit radiații X.

La trecerea prin învelișul de electroni al atomilor anticatodului, electronii rapizi pot

ciocni electronii atomilor acestuia. În urma ciocnirii, un electron de pe un strat interior

(de exemplu de pe stratul K) poate fi dislocat. Locul rămas vacant este ocupat de un

electron aflat pe straturile următoare (de exemplu de pe straturile L, M sau N).

Rearanjarea electronilor atomilor anticatodului este însoțită de emisia radiațiilor X.

La un sincrotron[modificare | modificare sursă]

Electroni cu o energie de ordinul GeV sunt constrânși la o orbita aproximativ circulară

într-un inel de acumulare, emițând raze X cu un flux deosebit de ridicat.

Proprietățile radiațiilor X[modificare | modificare sursă]

Ele prezintă următoarele proprietăți:

în vid ele se propagă cu viteza luminii;

impresionează plăcile fotografice;

nu sunt deviate de câmpuri electrice și magnetice;

produc fluorescența unor substanțe (emisie de lumină); Exemple de substanțe

fluorescente: silicat de zinc, sulfurǎ de cadmiu, sulfurǎ de zinc, care emit lumina

galben-verzuie.

sunt invizibile, adică spre deosebire de lumină, nu impresionează ochiul omului;

pătrund cu ușurință prin unele substanțe opace pentru lumină, de exemplu prin

corpul omenesc, lamele metalice cu densitate mică, hârtie, lemn, sticlă ș.a., dar sunt

absorbite de metale cu densitatea mare (de exemplu: plumb). Puterea lor de

pătrundere depinde de masa atomică și grosimea substanței prin care trec.

ionizeazǎ gazele prin care trec. Numǎrul de ioni produși indica intensitatea radiațiilor.

Pe această proprietate se bazeazǎ funcționarea detectoarelor de radiații.

au acțiune fiziologicǎ, distrugând celulele organice, fiind, în general, nocive pentru

om. Pe această proprietate se bazeazǎ folosirea lor în tratamentul tumorilor

canceroase, pentru distrugerea țesuturilor bolnave.

Aparat RöntgenDe la Wikipedia, enciclopedia liberă

Acest articol sau această secțiune are bibliografia incompletă sau inexistentă.Puteți contribui prin adăugarea susținerii bibliografice pentru afirmațiile conținute.

Mâna doamnei Roentgen, primele imagini cu radiaţii X

Aparatul Röntgen (scris și Roentgen) folosește radiații electromagnetice de tip "X" (sau "Röntgen", "Roentgen") pentru a produce imaginea unui obiect pe o suprafață aflată de obicei sub obiectul respectiv.

Cuprins

  [ascunde] 

1   Ce sunt radiațiile X (Roentgen)?

2   Componentele aparatului Roentgen

o 2.1   Tubul radiogen

o 2.2   Transformatorul de înaltă tensiune

o 2.3   Transformatorul de încălzire (de coborâre a tensiunii)

o 2.4   Organele de reglaj și control

o 2.5   Aparatele moderne (după anii 1945, de putere mare, nu aparate stomatologice)

3   Bibliografie

4   Vezi și

5   Legături externe

Ce sunt radiațiile X (Roentgen)?[modificare | modificare sursă]

Radiațiile X (numite mai târziu radiații sau raze Roentgen) au fost descoperite în anul 1895 de către fizicianul german Wilhelm Conrad Röntgen în mod întâmplător, în timp ce experimenta cu razele catodice (fascicul de electroni) provenite de la un tub de sticlă vidat cu 2 electrozi. (În germană litera ö se mai scrie și oe.) Ele sunt radiații electromagnetice ionizante, invizibile, cu lungimi de undă cuprinse între 0,1 și 100 Å (ångström). Datorită lungimii de undă mici, aceste radiații sunt foarte penetrante, putând trece prin diferite materiale cum ar fi corpul uman, lemnul, piese metalice (nu foarte groase) etc. Radiațiile sunt absorbite de către corpuri în funcție de densitatea lor: cu cât densitatea este mai mare, radiațiile sunt absorbite mai mult. Pe acest principiu se bazează radiodiagnosticul. Exemplu: mâna unui om stă pe o bucată de film fotografic negativ, încă neexpus la radiații și lumină. Prin mâna omului se trimite pentru scurt timp un fascicul de radiație X. Oasele, fiind mai dense, vor absorbi mai multă radiație, deci vor apărea pe film ca fiind albe (filmul se înnegrește în părțile expuse la radiație). (Pe radiografia alăturată alb și negru au fost inversate.)

Componentele aparatului Roentgen[modificare | modificare sursă]

Aparat Röntgen

Un aparat Roentgen este realizat dintr-un tub radiogen (tub generator de radiații, tub Roentgen), un transformator de înaltă tensiune pentru crearea unei diferențe de potențial între electrozii tubului, un transformator de joasă tensiune pentru încălzirea filamentului (respectiv catodului) tubului radiogen. De asemenea, aparatul Roentgen este prevăzut cu organe de reglaj și măsură a tensiunii de accelerare, a curentului anodic, a timpului de expunere la radiații etc.

Tubul radiogen[modificare | modificare sursă]

Cea mai importantă componentă a unei instalații generatoare de radiații X este tubul radiogen constituit dintr-o incintă vidată, de obicei de sticlă, în care sunt plasate o țintă de tungsten (wolfram), cupru sau molibden, și o spirală de tungsten menită să emită electroni în momentul încălzirii. Diferența de potențial (tensiune) creată cu ajutorul unui transformator de înaltă tensiune accelerează electronii emiși de spirală, izbindu-i astfel cu putere de ținta de tungsten (sau alt metal greu fuzibil, cu număr atomic mare). În urma ciocnirii unui electron cu un atom de metal, electronul va intra într-unul din straturile superioare de electroni ale atomului, unde va expulza pe alt electron. În urma acestui fenomen, va fi produs un foton de radiație X.

Transformatorul de înaltă tensiune[modificare | modificare sursă]

Are rolul de a mări tensiunea rețelei de alimentare peste 10 kilovolți, pentru ca radiațiile produse de tub să poată pătrunde prin învelișul de sticlă al tubului.

Transformatorul de încălzire (de coborâre a tensiunii)[modificare | modificare sursă]

Are rolul de a încălzi filamentul de tungsten al tubului, pentru ca acesta să poată emite electroni (vezi emisia termoelectrică).

Organele de reglaj și control[modificare | modificare sursă]

1. Reglaj: Un autotransformator este utilizat pentru reglarea curentului de înaltă tensiune de

la tub; apoi un reostat este utilizat pentru reglarea curentului de încălzire a tubului. Un

releu de timp este construit pentru a permite reglarea timpului în care aparatul va

produce radiații.

2. Organe de măsură: Un miliampermetru petru măsurarea intensității curentului anodic

(intensitatea este proporțională cu cantitatea de radiații produse de către tub) și un

voltmetru pentru măsurarea tensiunii rețelei de alimentare.

Aparatele moderne (după anii 1945, de putere mare, nu aparate stomatologice)[modificare | modificare sursă]

Sunt prevăzute cu tuburi cu anod rotativ. Ținta de tungsten este de forma unui con și este fixată de o tijă, ce se continuă cu un rotor de cupru asemenea cu cel al unui motor electric asincron. Toate acestea sunt montate în interiorul balonului de sticlă vidată al tubului. În exteriorul tubului este montat statorul ce permite rotirea rotorului în tub, în momentul aplicării unui curent electric statorului. Anodul rotativ permite folosirea tubului la curenți ridicați (de ordinul 2000 mA) fără a se uza sau supraîncălzi. Aceasta se datorează suprafeței mari a anodului ce urmează a fi bombardată cu electroni care vor lovi anodul într-un punct foarte fin și mic (focar). Focarele tuburilor cu anod rotativ sunt cele mai fine și deci mai utile pentru obținerea unei imagini de calitate ireproșabilă. Componentele instalației ce urmează a fi supuse înaltei tensiuni sunt scufundate în băi de ulei pentru izolație și, în cazul tubului și transformatorului, și de răcire. Cuva de ulei a tubului este de formă cilindrică și este acoperită cu plumb, cu excepția unei mici zone aflate în dreptul focarului, loc pe unde vor ieși radiațiile. Această cuvă a tubului poartă numele de cupolă. Cupolei îi este atașat un colimator de plumb pentru limitarea radiației, dar și un filtru (în general 2 mm aluminiu) pentru oprirea radiațiilor moi, dăunătoare imaginii radiologice.

Legea lui Moseley

Legea Moseley a [1] Moseley'slaw

Henry Gwyn-Jeffreys Moseley (n. 23 noiembrie 1887 - d. 10 august 1915) a fost

un fizician englez. Cea mai importantă realizare a sa constă în explicarea pe

baze fizice a conceptului de număr atomic din chimie. S-a bazat pe o lege pe care a

descoperit-o, numită ulteriorlegea lui Moseley, și care pune într-o nouă lumină

ordonarea elementelor chimice în sistemul periodic al elementelor.

A murit pe câmpul de luptă, în cursul primului război mondial.

Reflectă identitatea fiecărui element de spectru de raze X a legii de legi

experimentale. Cercetare HGJ Moseley 1913 de aur din aluminiu pentru 38 elemente

în spectrul de raze X al K și L linie de identitate, rădăcina pătrată a spectrului de

frecvențe obținute în tabelul periodic cu elemente aranjate într-o relație liniară între

numărul de serie. El a recunoscut că aceste spectru de raze X se datorează tranziției

interioare de identificare electroni generate. Înainte de aceasta, tabelul periodic se

bazează pe dimensiunea de aranjament atomice, există o anumită masă vacant,

unele elemente nu sunt aliniate poziție smug, altele de la Z = 58 到 71 așa-numite

elemente de pământuri rare au chimică foarte asemănătoare natura, iar greutatea sa

atomică este, de asemenea, nu au fost măsurate permis, este dificil să se determine

ordinea lor corectă. Moseley în funcție de măsura lui identifică fiecare element de

spectru de raze X, elementele sunt aranjate în funcție de numărul atomic, și

proprietățile fizice și chimice elementar și sunt în concordanță cu legea periodice.

Moseley a pus fiecare linie Ka element este frecvența și linia de Lβ este exprimat ca

Unde R este constanta Rydberg, Z este numărul atomic, σ este factorul de ecranare,

с este viteza luminii. El a descoperit că fiecare element de σK și σL respectiv, sunt

aproximativ egale cu 1 și 7,4. Cealaltă linie nu mai este disponibil.

Moseley Cu regulile de mai sus și a măsurat experimental spectru de raze X ale

frecvenței pentru a determina elementul de identitate în tabelul periodic sunt

aranjate pe numărul de serie Z, găsesc numai în Co-Ni, Ar-K, Te-am la celelalte

elemente adiacente aranjate de mărime cu ordinea inițială a discrepanțelor masa

atomică. Modificările ar putea face elementele de pe tabelul periodic al proprietăților

chimice și fizice ale legii periodice mai mult, în conformitate cu realitatea. Prin

urmare Moseley spectrul de raze X al aranjament în funcție de numărul de serie este

numit număr atomic, acesta este elementul care numărul de sarcini pozitive

transportate de nucleu, dar, de asemenea, elementul chimie decizie, proprietățile

fizice, cel mai important factor.

Mai târziu, promovarea legii Moseley a spectrului atomic, termenul folosit pentru a

descrie valorile spectrale rădăcina pătrată a relație liniară între numărul atomic,

astfel atrage declarat diagrama Moseley în Fig.

Teoria mecanicii cuantice dovedesc că descrie fiecare element de spectrul de raze X

al legii de drept Moseley a identifica doar o aproximare a legislației. Dar a trebuit să

determine numărul atomic, profeția nu a găsit încă elementele secvenței, cum ar fi

spectroscopia ioni de electroni pentru a studia structura atomică au avut un rol

important în promovarea.

Bibliografie

Э.B. pachet Istorie Chhabra cu, saptamana celebrare tradus: "fizica atomică", presă

Învățământului Superior, Beijing, 1954.

FKRichtmyer și EHKennard, Introducere în fizica modernă, ediția a 4., McGraw-Hill,

New York, 1947.