Ռենտգենյան ճառագայթներ

Ռենտգենյան ճառագայթներ, էլեկտրամագնիսական ալիքներ, որոնց ֆոտոնի էներգիան էլեկտրամագնիսական ալիքների սանդղակում ընկնում է ուլտրամանուշակագույն և գամմա ճառագայթումների միջև, որը համապատասխանում է 10⁻²-ից 10² անգստրեմին։

Դիրքը էլեկտրամագնիսական ալիքների սանդղակում

Ռենտգենյան ճառագայթման և գամմա ճառագայթման էներգետիկ դիապազոնը ընդգրկում է էներգիայի լայն շրջանակ։ Երկու ճառագայթման տիպերն էլ, հանդիսանում են որպես էլեկտրամագնիսական ճառագայթում և ֆոտոնների նույն էներգիաների դեպքում համարժեք են։ Տերմինալոգիական տարբերությունը կայանում է առաջացման մեթոդում։ Ռենտգենյան ճառագայթները առաջանում են էլեկտրոնների մասնակցությամբ, իսկ գամմա ճառագայթումը՝ ատոմի միջուկի գրգռման հետևանքով։ Ռենտգենյան ճառագայթման ֆոտոնների էներգիան հասնում է 100 ԷՎ- 250 կԷՎ, ինչը համապատասխանում է ճառագայթման հաճախության 3×10¹⁶ - 6×10¹⁹ Հց, և ալիքի երկարության 0.005-10 նմ միջակայքերին։ Փափուկ ռենտգենյան ճառագայթները բնութագրվում են ֆոտոնի ավելի քիչ էներգիայով, և ճառագայթման ավելի ցածր հաճախությամբ։ Ռենտգենյան կոշտ ճառագայթները ունեն ֆոտոնի մեծ էներգիա, և ճառագայթման բարձր հաճախություն։ Ուժեղ ռենտգենյան ճառագայթները օգտագործվում են մեծ մասամբ արտադրական նպատակներով։

Ռենտգենյան ճառագայթների փոխազդեցությունը նյութերի հետ

Ռենտգենյան ճառագայթների ալիքի երկարություն համեմատակն է ատոմի չափերի հետ, այդ իսկ պատճառով գոյություն չունի նյութ, որից կարելի լինի պատրաստել տեսապակի ռենտգենյան ճառագայթների համար։ Բացի դրանից ռենտգենյան ճառագայթները ուղիղ անկյան անկման դեպքում գրեթե չեն անդրադառնում։ Չնայած դրան, ռենտգենյան օպտիկայում գտնվել են օպտիկական տարրերի պատրաստման ձևեր ռենտգենյան ճառագայթների համար։ Պարզվեց, որ ռենտգենյան ճառագայթները ամենալավը անդրադարձնում է ալմաստը։ Ռենտգենյան ճառագայթները կարող են անցնել նյութերի միջով, և ամեն նյութ յուրովի է կլանում դրանք։ Ռենտգենյան ճառագայթների կլանումը ռենտգենյան նկարահանումների մեջ ունի հիմնական նշանակություն։

Ռենտգենյան խողովակ

Բիոլոգիական ներգործություն

Ռենտգենյան ճառգայթները հանդիսանում են իոնացնող ճառագայթներ։ Այն ներգործում է կենդանի օրգանիզմերի մաշկի վրա, և կարող է դառնալ ճառագայթային հիվանդությունների, ճառագայթային այրվածքների և չարորակ ուռւծքների պատճառ։ Այդ իսկ պատճառով ռենտգենյան ճառագայթների հետ աշխատելիս, պետք է պահպանել անվտանգության մի շարք կանոններ։ Ռենտգենյան ճառագայթները հանդիսանում են մուտագենեզի գործոն։

Օգտագործումը

Կրուկսի խողովակ

Ռենտգենյան ճառագայթների օգնությամբ կարելի է «լուսավորել» մարդու մարմինը, ինչի շնորհիվ կարելի է ստանալ ոսկորների պատկերը։ ժամանակակից սարքերով կարելի է նաև ստանալ ներքին օրգանների պատկերները ինչպես արտաքինից, այնպես էլ օրգանների ծավալային տեսքը։
Ռենտգենյան ճառագայթների շնորհիվ կարելի է հայտնաբերել ապրանքների դեֆեկտները
Ռենտգենյան ճառագայթների օգնությամբ կարելի է որոշել քիմիական նյութերի կառուցվածքները։
Օդակայանում ռենտգենյան ճառագայթների օգնությամբ կարելի է տեսնել պայուսակներում կամ ճամպրուկներում գտնվող վտանգավոր իրերը։
Ռենտգենաթերապիան ճառագայթային թերապիայի առանձին բաժին է, որը պարունակում է ռենտգենյան ճառագայթների տեսական և գործնական փորձերը, գեներացվված 20-60 կՎ լարման ռենտգենյան խողովակում։ Ռենտգենաթերապիան օգտագործվում է արտաքին մակերեսում տեղակայված ուռուցքների, ինչպես նաև մի շարք հիվանդությունների բուժման համար։

Բացահայտումը

Ալբերտ ֆոն Կյոլլիկերի ձեռքի ռենտգենյան լուսանկարը, արված Վ. Կ. Ռենտգենի կողմից

Ռենտգենյան ճառագայթները բացահայտվել են Վիլհելմ Ռենտգեն Կոնրադի կողմից։

Վիլհելմ Ռենտգեն

Գերմանացի մեծ ֆիզիկոս Վիլհելմ Կոնրադ Ռենտգենը ծնվել է 1845 թ. մարտի 27-ին, Դյուսելդորֆի մոտ։ Նա 1895 թվականին հայտնագործել է կարճալիք էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը՝ ռենտգենյան ճառագայթները։

Այդ հայտնագործումը հսկայական նշանակություն ունեցավ ֆիզիկայի ամբողջ հետագա զարգացման համար, մասնավորապես՝ հանգեցրեց ռադիոակտիվության հայտնագործմանը։ Վյուրցբուրգի համալսարանի պրոֆեսոր և ռեկտոր Ռենտգենը փորձարկումների ժամանակ անսպասելիորեն հայտնաբերեց «ամենուր թափանցող» ճառագայթներ՝ X-ճառագայթներ։

Հետագա փորձարկումները ցույց են տալիս, որ X-ճառագայթներն առաջանում են այնտեղ, որտեղ կատոդային ճառագայթները դիպչում են կատոդի խողովակի ներսի պատնեշին։ Գիտնականը հատուկ խողովակ է պատրաստում, որն ապահովում է իքս-ճառագայթների հոսքը։ Այդ խողովակի միջոցով նա ուսումնասիրում և նկարագրում է նախկինում անհայտ ճառագայթների հիմնական հատկանիշները, որոնք ստանում են ռենտգենյան անվանումը։

Ռենտգենյան ճառագայթման շնորհիվ Ռենտգենը կարողանում է ստանալ առաջին նկարները։ Գերմանացի գիտնականի հայտնագործությունը շատ մեծ նշանակություն է ունենում գիտության զարգացման համար։ Ատոմամիջուկային գիտության հիմքը հանդիսացող այս հայտնագործության համար 1901-ին Ռենտգենին շնորհվում է ֆիզիկայի գծով պատմության մեջ առաջին Նոբելյան մրցանակը)։

Նա առաջինն էր, որ հրապարակեց հոդված ռենտգենյան ճառագայթների մասին, որոնց նա անվանել էր X-ճառագայթներ (x-ray)։ Ռենտգենի «Նոր տիպի ճառագայթ» անվամբ հոդվածը հրապարակվեց 1895 թվականի դեկտեմբերի 28-ին Վյուրցբուրգի ֆիզիկա-բժշկական կազմակերպության ամսագրում։ Բայց դեռ ութ տարի առաջ 1887 թվականին Նիկոլա Տեսլան իր գրառումներում արդեն ֆիքսել էր ռենտգենյան ճառագայթների հետազոտման արդյունքները։ Սակայն, ո′չ Տեսլան ո′չ նրա շրջապատի մարդիկ այս հետազոտումներին լուրջ նշանակություն չտվեցին։ Բացի դրանից, Տեսլան արդեն հասկացել էր ռենտգենյան ճառագայթների հետ երկար աշխատելու վտանգը։