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¿Qué quieres decir con rayos X? ¿Es perjudicial para las personas?

Radiación electromagnética con longitudes de onda entre los rayos ultravioleta y gamma. Fue descubierto por el físico alemán W.K. Roentgen [3] en 1895, por lo que también se le llama rayo de Roentgen. Rayos X ultraduros con longitudes de onda inferiores a 0,1 Angstroms, rayos X duros en el rango de 0,1 a 1 Angstroms y rayos X blandos en el rango de 1 a 10 Angstroms. Los rayos X se producen mediante tubos de rayos X en los laboratorios. Un tubo de rayos X es un tubo de vacío con un cátodo y un ánodo. El cátodo está hecho de alambre de tungsteno, que puede emitir electrones calientes cuando se energiza. El ánodo (llamado electrodo objetivo) está hecho de un metal de alto punto de fusión (generalmente tungsteno). También se pueden fabricar tubos de rayos X utilizados para el análisis de la estructura cristalina. de hierro, cobre, níquel y otros materiales). Los electrones son acelerados por altos voltajes de decenas de miles a cientos de miles de voltios. El haz de electrones bombardea el electrodo objetivo y el electrodo objetivo emite rayos X. Cuando los electrones bombardean el objetivo, se generan altas temperaturas, por lo que el objetivo debe enfriarse con agua y, a veces, el objetivo está diseñado para girar. [Editar este párrafo] Los rayos X característicos se caracterizan por tener una longitud de onda muy corta y una alta frecuencia, con una longitud de onda de aproximadamente (20 ~ 0,06) × 10-8 cm. Por tanto, los rayos X deben producirse mediante transiciones atómicas entre dos niveles de energía distintos. Por lo tanto, se emite un espectro de rayos X cuando los electrones en la capa más interna de un átomo hacen la transición, y se emite un espectro de rayos X cuando los electrones en la capa externa hacen la transición. Los rayos X no se desvían en los campos eléctricos y magnéticos. Esto demuestra que los rayos X son un flujo de partículas sin carga, por lo que pueden producir fenómenos de interferencia y difracción.

El espectro de rayos X está formado por un espectro continuo y un espectro marcador. Los espectros etiquetados se superponen sobre un fondo de espectros continuos. El espectro continuo es la radiación Bremsstrahlung causada por electrones de alta velocidad bloqueados por el objetivo. Su límite de longitud de onda corta λ 0 está determinado por el voltaje de aceleración V: λ0 = HC/(ev) es la constante de Planck, e es la cantidad de electrones. , y c es la velocidad de la luz en el vacío. El espectro de identificación consta de una serie de espectros lineales generados por transiciones electrónicas en las capas internas del elemento objetivo. Cada elemento tiene un conjunto específico de espectros de identificación que reflejan la estructura de capa de los átomos. Las fuentes de luz de radiación sincrotrón pueden producir rayos X de espectro continuo de alta intensidad y se han convertido en una importante fuente de rayos X.

Los rayos X tienen un alto poder de penetración y pueden penetrar muchos materiales opacos a la luz visible, como tinta, papel y madera. Este rayo invisible puede hacer que muchos materiales sólidos emitan fluorescencia visible, sensibilicen películas fotográficas e ionicen el aire. Cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la energía de los rayos X, que se denominan rayos X duros, y cuanto más larga es la longitud de onda, menor es la energía, que se denomina rayos X blandos. Cuando los electrones de alta velocidad bombardean un objetivo metálico en el vacío, el objetivo emite rayos X. Éste es el principio estructural del tubo de rayos X. [Editar este párrafo] Los rayos X liberados por clasificación se dividen en dos categorías:

(1) Si la energía de los electrones bloqueados por el objetivo no excede un cierto límite, solo se emitirá un espectro de radiación continuo. ser emitido. Esta radiación se llama radiación Bremsstrahlung y la naturaleza del espectro continuo es independiente del material objetivo.

(2) Una especie de discontinuidad, que tiene sólo unos pocos espectros lineales especiales. Este espectro lineal de radiación se denomina radiación característica y el espectro característico está relacionado con el material objetivo. [Editar este párrafo] Aplicación de la máquina de rayos X de diagnóstico médico La máquina de rayos X médica es uno de los métodos de examen auxiliares más utilizados en medicina. Los métodos de examen clínico con rayos X comúnmente utilizados incluyen fluoroscopia e imágenes de contraste. La fluoroscopia es relativamente económica y conveniente, y puede cambiar la parte inspeccionada a voluntad para una observación multifacética, pero no puede dejar registros objetivos y es difícil distinguir los detalles. La fotografía puede mostrar claramente la estructura de la parte inspeccionada en la película de rayos X y puede conservarse como un registro objetivo durante mucho tiempo, de modo que pueda estudiarse en cualquier momento cuando sea necesario o compararse durante un nuevo examen. Cuando sea necesario, se pueden realizar exámenes especiales de rayos X, como tomografía, fotografía de registro de formas de onda y examen de contraste. La elección del método de examen con rayos X debe basarse en las condiciones específicas del examen, los requisitos para resolver la enfermedad (especialmente las enfermedades ortopédicas [1]) y las necesidades clínicas. El examen de rayos X es solo uno de los métodos de diagnóstico auxiliares clínicos.

Utilizado para la detección de defectos industriales. La exposición prolongada a la radiación de rayos X es perjudicial para el cuerpo humano. Los rayos X [2] pueden excitar la fluorescencia, ionizar gases y sensibilizar el látex fotosensible, por lo que pueden detectarse mediante medidores de ionización, contadores de centelleo y láminas de látex fotosensible. La estructura reticular de los cristales puede producir importantes efectos de difracción de los rayos X. Los métodos de difracción de rayos X se han convertido en un medio importante para estudiar la estructura, la morfología y diversos defectos del cristal.

[Edite este párrafo] Encontré que 1895165438 el 8 de octubre es viernes. Por la noche, todo el campus de la Universidad de Würzburg en Munich, Alemania, se vio inmerso en una atmósfera tranquila mientras todos regresaban a casa para pasar el fin de semana. Pero había una habitación con una luz encendida. Bajo la luz, un erudito de más de quinientos años miraba fijamente una pila de negativos gris oscuro, aparentemente perdido en sus pensamientos...

¿En qué estaba pensando? Resultó que este erudito había realizado experimentos de descarga antes. Para garantizar la precisión del experimento, envolvió de antemano varios equipos experimentales en papel de aluminio y cartón, y utilizó tubos catódicos sin ventanas de aluminio para permitir el paso de los rayos catódicos. Pero ahora se sorprendió al descubrir que una pantalla recubierta con cianuro de bario y platino (esta pantalla se utilizó en otro experimento) estaba emitiendo luz. La pila de negativos junto al tubo de descarga que había estado bien cerrado ahora se volvió gris y negro, ¡lo que indica que habían sido expuestos!

Este fenómeno, que la gente corriente rápidamente ignoraría, llamó la atención del estudioso y despertó su gran interés. Pensó: ¡El cambio en la película sólo demuestra que el tubo de descarga libera un nuevo tipo de rayo extremadamente penetrante, que podría incluso penetrar la bolsa que contiene la película! Asegúrate de estudiarlo detenidamente. Sin embargo, como todavía no sabemos qué rayo es, lo llamamos "rayos X".

Así que el erudito comenzó a estudiar esta misteriosa radiografía.

Primero colocó una pantalla recubierta con polvo de fósforo cerca del tubo de descarga y descubrió que la pantalla brillaba inmediatamente. Luego intentó tomar algunos materiales opacos, como libros, láminas de goma y tablas de madera, y colocarlos entre el tubo de descarga y la pantalla para bloquear los misteriosos rayos invisibles, pero nadie pudo bloquearlo. Apenas hay sombras en la pantalla y ¡puede atravesar fácilmente una placa de aluminio de 15 mm de espesor! No fue hasta que colocó una gruesa placa de metal entre el tubo de descarga y la pantalla que la sombra de la placa de metal apareció en la pantalla; parecía que este rayo todavía no tenía la capacidad de penetrar un material demasiado grueso. El experimento también encontró que solo las placas de plomo y las placas de platino pueden evitar que la pantalla emita luz. Cuando se abre el tubo catódico, la película fotográfica colocada al lado también quedará expuesta a la luz, incluso si está envuelta en papel negro grueso. no ayudará.

Entonces ocurrió un fenómeno aún más sorprendente. Una noche en que Röntgen no llegaba tarde a casa, su esposa fue a verlo al laboratorio y su esposa se convirtió en la primera persona en dejar huellas en una película fotográfica bajo la influencia de una radiación desconocida. Cuando Roentgen tomó la primera radiografía, le pidió a su esposa que cubriera la película con la mano. Después de revelarlo, la pareja vio imágenes de huesos de dedos y anillos de boda en los negativos.

Este descubrimiento tiene un gran valor para la medicina. Es como ponerse un par de "anteojos" que pueden ver a través de la piel, lo que permite a los médicos "ver" a través de la carne, la carne y los huesos humanos, y observar claramente diversos fenómenos fisiológicos y patológicos en los cuerpos vivos. Basándose en este principio, la gente inventó más tarde la máquina de rayos X, y los rayos X se han convertido en un arma indispensable en la medicina moderna. Cuando las personas se caen accidentalmente, para comprobar si tienen huesos rotos, ¿no van siempre primero al hospital para "tomar una fotografía"? ¡Esto se toma con rayos X!

Aunque este estudioso descubrió los rayos X, la gente de la época, incluido él mismo, no sabía qué eran. No fue hasta principios del siglo XX que la gente se dio cuenta de que los rayos X eran en realidad ondas electromagnéticas más cortas que las ondas de luz. No sólo se utiliza ampliamente en medicina, sino que también es un arma poderosa para que los humanos venzan muchas enfermedades. También proporciona evidencia importante de cambios importantes en la física en el futuro. Es por estas razones que este académico se convirtió en la primera persona en el mundo en ganar el Premio Nobel de Física en la Ceremonia del Premio Nobel de 1901.

Para conmemorar a Roentgen, la gente llamó a los rayos X rayos Roentgen.