Рентгеновское излучение , разновидность высокоэнергетического электромагнитного излучения. Оно активно используется в различных отраслях медицины.
Что такое, кто и как открыл рентген лучи
Рентгеновские лучи представляют собой электромагнитные волны, энергия фотонов которых на шкале электромагнитных волн находится между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (от ~10 эВ до ~1 МэВ), что соответствует длинам волн от ~10^3 до ~10^−2 ангстрем (от ~10^−7 до ~10^−12 м). То есть это несравнимо более жесткое излучение, чем видимый свет, который находится на этой шкале между ультрафиолетом и инфракрасными («,тепловыми»,) лучами.
Граница между рентгеном и гамма-излучением выделяется условно: их диапазоны пересекаются, гамма-лучи могут иметь энергию от 1 кэв. Различаются они по происхождению: гамма-лучи испускаются в ходе процессов, происходящих в атомных ядрах, рентгеновские же , при процессах, идущих с участием электронов (как свободных, так и находящихся в электронных оболочках атомов). При этом по самому фотону невозможно установить, в ходе какого процесса он возник, то есть деление на рентгеновский и гамма-диапазон во многом условно.
Рентгеновский диапазон делят на «,мягкий рентген», и «,жесткий»,. Граница между ними пролегает на уровне длины волны 2 ангстрема и 6 кэв энергии.
Генератор рентгеновского излучения представляет собой трубку, в которой создан вакуум. Там расположены электроды , катод, на который подается отрицательный заряд, и положительно заряженный анод. Напряжение между ними составляет десятки-сотни киловольт. Генерация рентгеновских фотонов происходит тогда, когда электроны «,срываются», с катода и с высочайшей скоростью врезаются в поверхность анода. Возникающее при этом рентгеновское излучение называется «,тормозным»,, его фотоны имеют различную длину волны.
Одновременно происходит генерация фотонов характеристического спектра. Часть электронов в атомах вещества анода возбуждается, то есть переходит на более высокие орбиты, а потом возвращается в нормальное состояние, излучая фотоны определенной длины волны. В стандартном генераторе возникают оба типа рентгеновского излучения.
Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны, которые способны проникать через ткани человеческого тела. Врачи отмечают, что это свойство делает рентгеновские снимки незаменимым инструментом в диагностике различных заболеваний. С помощью рентгенографии специалисты могут визуализировать внутренние органы, кости и суставы, что позволяет выявлять травмы, опухоли и воспалительные процессы.
Медицинские работники подчеркивают, что, несмотря на потенциальные риски, связанные с облучением, современные технологии минимизируют дозу рентгеновского излучения, делая процедуры более безопасными. Кроме того, рентгенография является быстрой и доступной методикой, что делает её важным элементом в экстренной медицине. Врачи уверены, что правильное использование рентгеновского излучения способствует улучшению диагностики и, как следствие, повышению качества лечения пациентов.
История открытия
8 ноября 1895 года немецкий ученый Вильгельм Конрад Рентген обнаружил, что некоторые вещества под воздействием «,катодных лучей»,, то есть потока электронов, генерируемого катодно-лучевой трубкой, начинают светиться. Он объяснил это явление воздействием неких X-лучей , так («,икс-лучи»,) это излучение и сейчас называется на многих языках. Позже В.К. Рентген изучил открытое им явление. 22 декабря 1895 года он сделал доклад на эту тему в Вюрцбургском университете.
Позже выяснилось, что рентгеновское излучение наблюдалось и ранее, но тогда связанным с ним феноменам не придали большого значения. Катодно-лучевая трубка была изобретена уже давно, но до В.К. Рентгена никто не обращал особого внимания на почернение фотопластинок вблизи нее и т.п. явления. Неизвестна была и опасность, исходящая от проникающей радиации.
Читайте также:
Виды и их влияние на организм
«,Рентген», , самый мягкий тип проникающей радиации. Избыточное воздействие мягкого рентгена напоминает влияние ультрафиолетового облучения, но в более тяжелой форме. На коже образуется ожог, но поражение оказывается более глубоким, а заживает он намного медленнее.
Жесткий рентген представляет собой полноценную ионизирующую радиацию, способную привести к лучевой болезни. Рентгеновские кванты могут разрывать молекулы белков, из которых состоят ткани человеческого тела, а также молекулы ДНК генома. Но даже если рентгеновский квант разбивает молекулу воды, все равно: при этом образуются химически активные свободные радикалы H и OH, которые сами способны воздействовать на белки и ДНК. Лучевая болезнь протекает в тем более тяжелой форме, чем больше поражаются органы кроветворения.
Рентгеновские лучи обладают мутагенной и канцерогенной активностью. Это значит, что вероятность спонтанных мутаций в клетках при облучении возрастает, а иногда здоровые клетки могут перерождаться в раковые. Повышение вероятности появления злокачественных опухолей , стандартное следствие любого облучения, в том числе рентгеновского. Рентген является наименее опасным видом проникающей радиации, но он все равно может быть опасен.
Рентгеновское излучение — это форма электромагнитного излучения, которая обладает способностью проникать через ткани организма. В медицине его используют для диагностики различных заболеваний. Люди отмечают, что рентген помогает выявлять переломы, опухоли и другие патологии, что значительно упрощает процесс диагностики. Многие пациенты выражают благодарность врачам за возможность быстро получить результаты и начать лечение. Однако некоторые также высказывают опасения по поводу радиационного воздействия. Важно отметить, что современные технологии минимизируют риски, и рентгеновские исследования проводятся с учетом всех мер безопасности. В целом, рентгеновское излучение стало незаменимым инструментом в медицинской практике, позволяя врачам более точно ставить диагнозы и улучшать качество лечения.
Рентгеновское излучение: применение и как работает
Рентгеновское излучение применяется в медицине, а также в других сферах человеческой деятельности.
Рентгеноскопия и компьютерная томография
Наиболее частое применение рентгеновского излучения , рентгеноскопия. «,Просвечивание», человеческого тела позволяет получить детальное изображение как костей (они видны наиболее четко), так и изображения внутренних органов.
Различная прозрачность тканей тела в рентгеновских лучах связана с их химическим составом. Особенности строения костей в том, что они содержат много кальция и фосфора. Другие же ткани состоят в основном из углерода, водорода, кислорода и азота. Атом фосфора превосходит по весу атом кислорода почти вдвое, а атом кальция , в 2,5 раза (углерод, азот и водород , еще легче кислорода). В связи с этим поглощение рентгеновских фотонов в костях оказывается намного выше.
Помимо двухмерных «,снимков», рентгенография дает возможность создать трехмерное изображение органа: эта разновидность рентгенографии называется компьютерной томографией. Для этих целей применяется мягкий рентген. Объем облучения, полученный при одном снимке, невелик: он примерно равен облучению, получаемому при 2-часовом полете на самолете на высоте 10 км.
Рентгеновская дефектоскопия
Рентгеновская дефектоскопия позволяет выявлять мелкие внутренние дефекты в изделиях. Для нее используется жесткий рентген, так как многие материалы (металл например) плохо «,просвечиваются», из-за высокой атомной массы составляющего их вещества.
-
Читайте также:
Рентгеноструктурный и рентгенофлуоресцентный анализ
У рентгеновских лучей свойства позволяют с их помощью детально рассматривать отдельные атомы. Рентгеноструктурный анализ активно применяется в химии (в том числе биохимии) и кристаллографии. Принцип его работы , дифракционное рассеивание рентгеновских лучей на атомах кристаллов или сложных молекул. При помощи рентгеноструктурного анализа была определена структура молекулы ДНК.
Рентгенофлуоресцентный анализ позволяет быстро определить химический состав вещества.
Радиотерапия
Существует множество форм радиотерапии, но все они подразумевают использование ионизирующей радиации. Радиотерапия делится на 2 типа: корпускулярный и волновой. Корпускулярный использует потоки альфа-частиц (ядер атомов гелия), бета-частиц (электронов), нейтронов, протонов, тяжелых ионов. Волновой использует лучи электромагнитного спектра , рентгеновские и гамма.
Используются радиотерапевтические методы прежде всего для лечения онкологических заболеваний. Дело в том, что радиация поражает в первую очередь активно делящиеся клетки, поэтому так страдают органы кроветворения (их клетки постоянно делятся, производя все новые эритроциты). Раковые клетки тоже постоянно делятся и более уязвимы для радиации, чем здоровая ткань.
Используется уровень облучения, который подавляет активность раковых клеток, умеренно влияя на здоровые. Под воздействием радиации происходит не разрушение клеток как таковое, а поражение их генома , молекул ДНК. Клетка с разрушенным геномом может некоторое время существовать, но уже не может делиться, то есть рост опухоли прекращается.
Рентгенотерапия , наиболее мягкая форма радиотерапии. Волновая радиация мягче корпускулярной, а рентген , мягче гамма-излучения.
При беременности
Использовать ионизирующую радиацию при беременности опасно. Рентгеновские лучи обладают мутагенной активностью и могут вызвать нарушения у плода. Рентгенотерапия несовместима с беременностью: она может применяться только в том случае, если уже решено производить аборт. Ограничения на рентгеноскопию мягче, но в первые месяцы она тоже строго запрещена.
В случае крайней необходимости рентгенологическое исследование заменяют магниторезонансной томографией. Но в первый триместр стараются избегать и ее (этот метод появился недавно, и с абсолютной уверенностью говорить об отсутствии вредных последствий).
Однозначная опасность возникает при облучении суммарной дозой не менее 1 мЗв (в старых единицах , 100 мР). При простом рентгеновском снимке (например, при прохождении флюорографии) пациентка получает примерно в 50 раз меньше. Для того, чтобы получить такую дозу за 1 раз, нужно подвергнуться детальной компьютерной томографии.
То есть сам по себе факт 1-2-кратного «,рентгена», на ранней стадии беременности не грозит тяжелыми последствиями (но лучше не рисковать).
Лечение с помощью него
Рентгеновские лучи применяют прежде всего при борьбе со злокачественными опухолями. Этот метод хорош тем, что высокоэффективен: он убивает опухоль. Плох он тем, что здоровым тканям приходится немногим лучше, имеются многочисленные побочные эффекты. В особой опасности находятся органы кроветворения.
На практике применяются различные методы, позволяющие снизить воздействие рентгена на здоровые ткани. Лучи направляются под углом таким образом, чтобы в зоне их перекрещивания оказалась опухоль (благодаря этому основное поглощение энергии происходит как раз там). Иногда процедура производится в движении: тело пациента относительно источника излучения вращается вокруг оси, проходящей через опухоль. При этом здоровые ткани оказываются в зоне облучения лишь иногда, а больные , постоянно.
Рентген используется при лечении некоторых артрозов и подобных заболеваний, а также кожных болезней. При этом болевой синдром снижается на 50-90%. Так как излучение при этом используется более мягкое, побочных эффектов, аналогичных тем, что возникают при лечении опухолей, не наблюдается.
Вопрос-ответ
Что такое рентгеновское излучение и его применение в медицине?
Рентгеновское излучение используется для получения снимков внутренних органов и костей, в компьютерной томографии, флюорографии и пр. Рентгеновское излучение относится к категории радиационных излучений и может оказывать пагубное влияние на здоровье человека.
Где применяется рентгеновское излучение?
Рентгеновские лучи используются для диагностики заболеваний внутренних органов, наблюдения за их изменениями в процессе лечения и др. Высокая разрешающая способность позволяет получить точные снимки структур человеческого тела и сделать правильное заключение о их параметрах и состоянии в настоящий момент.
- Читайте также:
Как работает рентген простыми словами?
Принцип работы довольно простой: рентгеновские лучи проникают в организм, внутренние ткани их поглощают. На основании степени поглощения формируется изображение, которое можно вывести на монитор или на специальную пленку. При необходимости вводится контрастная субстанция, позволяющая получить более четкое изображение.
Что такое рентгеновское излучение Физика 9 класс?
Рентгеновские лучи – это электромагнитное излучение, которое возни- кает либо при торможении свободно движущейся заряженной частицы, либо при электронных переходах во внутренних оболочках атома.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основы рентгеновского излучения, чтобы лучше понимать его применение в медицине. Знание о том, как работает рентген, поможет вам осознанно подходить к диагностическим процедурам и задавать правильные вопросы врачу.
СОВЕТ №2
Обсудите с врачом возможные риски и преимущества рентгеновских исследований. Хотя рентгеновское излучение используется для диагностики, важно понимать, как оно может повлиять на ваше здоровье и какие альтернативные методы могут быть доступны.
СОВЕТ №3
Следите за количеством рентгеновских исследований, которые вы проходите. Если вам назначают несколько процедур, уточните необходимость каждого из них и возможность использования менее инвазивных методов диагностики.
СОВЕТ №4
Убедитесь, что медицинское учреждение, где вы проходите рентген, соблюдает все необходимые меры безопасности. Это включает использование защитных экранов и минимизацию дозы излучения, что важно для снижения потенциального вреда.
Загрузка...
