Radiația X

Radiația (razele) X sau radiația (razele) Röntgen sunt radiații electromagnetice ionizante, cu lungimi de undă mici, cuprinse între 0,1 și 100 Å (ångström).
Istoric
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

·         În laborator

1.       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.

2.       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

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

Ele prezintă următoarele proprietăți:

ü  în vid ele se propagă cu viteza luminii;

ü  impresionează plăcile fotografice;

ü  nu sunt deviate de câmpuri electrice și magnetice;

ü  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.

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

ü  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.

ü  ionizeazǎ gazele prin care trec. Numǎrul de ioni produși indica intensitatea radiațiilor. Pe această proprietate se bazeazǎ funcționarea detectoarelor de radiații.

ü  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.