Дефиниција и својства Кс зрака (Кс зрачење)

Рендгенски зраци или к-зрачење су део електромагнетног зрачења спектар са краћом таласне дужине (виши) фреквенција) него видљива светлост. Таласна дужина Кс-зрачења се креће од 0,01 до 10 нанометара, или фреквенције од 3 × 10¹⁶ Хз до 3 × 10¹⁹ Хз. Тиме се поставља таласна дужина рендгенских зрака између ултраљубичастог светла и гама зрака. Разлика између рендгенских и гама зрака може се заснивати на таласној дужини или на извору зрачења. Понекад се к-зрачење сматра зрачењем које емитују електрони, док гама-зрачење емитира атомско језгро.

Немачки научник Вилхелм Ронтген био је први који је проучавао рендгенске зраке (1895), иако није био прва особа која их је приметила. Примећени су рендгенски зраци из Цроокесових цеви, које су пронађене око 1875. године. Ронтген је светлост назвао "Кс-зрачењем" како би указао да се ради о непознатом типу. Понекад зрачење научник се зове Ронтген-ово или Роентген-зрачење. Прихваћени правописи укључују к зраке, к-зраке, краис и Кс зраке (и зрачење).

Термин к-зрака се такође користи за радиографску слику која је формирана коришћењем к-зрачења и методу која се користи за производњу слике.

Кс-зраке се крећу у распону енергије од 100 еВ до 100 кеВ (таласна дужина испод 0,2–0,1 нм). Тврди рендгенски зраци су они са фотонском енергијом већом од 5-10 кеВ. Мекани рендгенски зраци су они са нижом енергијом. Таласна дужина чврстих рендген зрака је упоредива са пречником атома. Тврди рендгенски зраци имају довољно енергије да продиру у материју, док се мекани к-зраци апсорбују у ваздуху или продиру кроз воду до дубине од око 1 микрометар.

Рендгенски зраци се могу емитовати кад год материја набије довољно енергично набијених честица. Убрзани електрони се користе за производњу к-зрачења у рендгенској цеви, која је вакуумска цев са врућом катодом и металном метом. Такође се могу користити протони или други позитивни јони. На пример, емисија рендгенских зрака изазвана протоном је аналитичка техника. Природни извори к-зрачења укључују гас радона, друге радиоизотопе, муње и космичке зраке.

Три начина рендгенских зрака су у интеракцији са материјом Цомптон растурање, Раилеигх распршивање и фотоапсорпција. Расејање комтона је примарна интеракција која укључује високе енергетске тврде к-зраке, док је фотоапсорпција доминантна интеракција са меким рендгенима и нижим енергетским тврдим рендгенима. Било који рендген има довољно енергије за превазилажење енергије везивања између атома у молекулама, тако да ефекат зависи од елементарног састава материје, а не од његових хемијских својстава.

Већина људи је упозната са рендген зракама због њихове употребе у медицинским сликама, али постоје и многе друге примене зрачења:

У дијагностичкој медицини к-зраци се користе за преглед коштаних структура. Користи се тврдо к-зрачење да би се смањила апсорпција нискоенергетских к-зрака. Преко рендгенске цеви се поставља филтер да се спречи преношење зрачења ниже енергије. Висока атомска маса атома калцијума у ​​зубима и костима апсорбује к-зрачење, омогућавајући већини других зрачења да прођу кроз тело. Компјутерска томографија (ЦТ скенирање), флуороскопија и радиотерапија су друге дијагностичке технике к-зрачења. Рендгенски зраци се такође могу користити за терапеутске технике, као што су лечење рака.

Рендгенски зраци се користе за кристалографију, астрономију, микроскопију, индустријску радиографију, аеродромску сигурност, спектроскопија, флуоресценција и имплодирање уређаја за дељење. Рендгенски зраци се могу користити за стварање уметности и за анализу слика. Забрањена употреба укључује рентгенско уклањање длачица и флуороскоп за постављање ципела, који су обоје били популарни у 1920-има.

Рендгенски зраци су облик јонизујућег зрачења, способни да разбијају хемијске везе и јонизују атоме. Када су први пут откривени рендгенски зраци, људи су претрпели операционе опекотине и губитак косе. Било је чак и извештаја о смрти. Иако је болест зрачења углавном ствар прошлости, медицински рендгенски зраци су значајан извор који је човек створио изложености радијацији, која представља отприлике половину укупне изложености зрачењу из свих извора у Сједињеним Државама 2006. Постоји неслагање око дозе која представља опасност, делимично јер ризик зависи од више фактора. Јасно је да је к-зрачење способно да изазове генетска оштећења која могу довести до рака и проблема у развоју. Највећи ризик је за плод или дете.

Док су рендгенски зраци ван видљивог спектра, могуће је видети сјај јонизованих молекула ваздуха око интензивног рендгенског снопа. Такође је могуће „видети“ рендгенске зраке ако јак извор посматра тамно прилагођено око. Механизам ове појаве остаје необјашњив (а експеримент је превише опасан за извођење). Рани истраживачи известили су да виде плаво-сиви сјај који као да долази из ока.

Изложеност медицинског зрачења америчке популације значајно се повећала од почетка 1980-их, Сциенце Даили, 5. марта 2009. Приступљено 4. јула 2017.