Рэнтгенаўскае выпраменьванне

Рэнтгенаўскае выпраменьванне, з пункту гледжання фізікі, гэта электрамагнітнае выпраменьванне, даўжыня хвалі якога вар'іруецца ў дыяпазоне ад 0,001 да 50 нанаметраў. Было адкрыта ў 1895 нямецкім фізікам В.К.Рентгеном.

Па прыродзе гэтыя прамяні з'яўляюцца роднаснымі сонечнага ўльтрафіялету. У спектры сонечнага прамяня самымі доўгімі з'яўляюцца радыёхвалі. За імі ідзе інфрачырвоны святло, які нашы вочы не ўспрымаюць, але мы адчуваем яго як цёпла. Далей ідуць прамяні ад чырвонага да фіялетавага. Затым - ультрафіялет (А, В і С). А адразу за ім рэнтгенаўскія прамяні і гама-выпраменьванне.

Рэнтгенаўскае выпраменьванне (Х-прамяні) можа быць атрымана двума спосабамі: пры тармажэнні ў рэчыве якія праходзяць скрозь яго зараджаных часціц і пры пераходзе электронаў з вышэйшых слаёў на ўнутраныя пры вызваленні энергіі.

У адрозненне ад бачнага святла гэтыя прамяні маюць вельмі вялікую даўжыню, таму здольныя пранікаць праз непразрыстыя матэрыялы, якія не адлюстроўваючыся, ня пераламляючыся і ня назапашваючыся ў іх.

Тармазное выпраменьванне атрымаць прасцей. Зараджаныя часціцы пры тармажэнні выпускаюць электрамагнітнае выпраменьванне. Чым больш паскарэнне гэтых часціц і, такім чынам, больш рэзка тармажэнне, тым больш утвараецца рэнтгенаўскага выпраменьвання, а даўжыня яго хваляў становіцца менш. У большасці выпадкаў на практыцы звяртаюцца да выпрацоўкі прамянёў у працэсе тармажэння электронаў у цвёрдых рэчывах. Гэта дазваляе кіраваць крыніцай гэтага выпраменьвання, пазбягаючы небяспекі радыяцыйнага апрамянення, таму што пры адключэнні крыніцы рэнтгенаўскае выпраменьванне цалкам знікае.

Самы распаўсюджаны крыніца такога выпраменьвання - рэнтгенаўская трубка. Выпусканае ёй выпраменьванне неаднастайна. У ім прысутнічае і мяккае (даўгахвалевае), і жорсткае (караткахвалевае) выпраменьвання. Мяккае характарызуецца тым, што цалкам паглынаецца чалавечым целам, таму такое рэнтгенаўскае выпраменьванне шкоду прыносіць у два разы больш, чым цвёрдае. Пры празмерным электрамагнітным апрамяненні ў тканінах арганізма чалавека іянізацыя можа прывесці да пашкоджання клетак і ДНК.

Трубка - гэта электравакуумныя прыбор з двума электродамі - адмоўным катодам і станоўчым анодам. Пры разаграванні катода з яго выпараюцца электроны, затым яны паскараюцца ў электрычным полі. Сутыкаючыся з цвёрдым рэчывам анодам, яны пачынаюць тармажэнне, якое суправаджаецца выпусканнем электрамагнітнага выпраменьвання.

Рэнтгенаўскае выпраменьванне, ўласцівасці якога шырока выкарыстоўваюцца ў медыцыне, грунтуецца на атрыманні ценявога малюнка доследнага аб'екта на адчувальным экране. Калі дыягнастуюцца орган прасвечваць пучком паралельных адзін аднаму прамянёў, то праекцыя ценяў ад гэтага органа будзе перадавацца без скажэнняў (прапарцыйна). На практыцы крыніца выпраменьвання больш падобны на кропкавы, таму яго размяшчаюць на адлегласці ад чалавека і ад экрана.

Каб атрымаць рэнтгенаўскі здымак, чалавек змяшчаецца паміж рэнтгенаўскай трубкай і экранам ці плёнкай, якія выступаюць у ролі прымачоў выпраменьвання. У выніку апраменьвання на здымку касцёва і іншыя шчыльныя тканіны выяўляюцца ў выглядзе відавочных ценяў, выглядаюць больш кантрасна на фоне менш выразных участкаў, якія перадаюць тканіны з меншым паглынаннем. На рэнтгенаўскіх здымках чалавек становіцца «напаўпразрыстым».

Распаўсюджваючыся, рэнтгенаўскае выпраменьванне можа рассейвацца і паглынацца. Да паглынання прамяні могуць праходзіць сотні метраў у паветры. У шчыльным рэчыве яны паглынаюцца значна хутчэй. Біялагічныя тканіны чалавека неаднастайныя, таму паглынанне імі прамянёў залежыць ад шчыльнасці тканіны органаў. Касцяная тканіна паглынае прамяні хутчэй, чым мяккія тканіны, таму што змяшчае рэчывы, якія маюць вялікія атамныя нумары. Фатоны (асобныя часціцы прамянёў) паглынаюцца рознымі тканінамі арганізма чалавека па-рознаму, што і дазваляе атрымліваць кантраснае малюнак з дапамогай рэнтгенаўскіх прамянёў.