Головна

жорстке випромінювання

  1.  Питання 22. Іонізуюче випромінювання та забезпечення радіаційної безпеки
  2.  Гамма-випромінювання
  3.  Випромінювання земної поверхні. Зустрічне і ефективне випромінювання
  4.  Випромінювання позитивних вібрацій
  5.  Випромінювання реальних тел. Закон Кірхгофа.
  6.  Випромінювання: світло

Рентгенівське випромінювання - електромагнітні хвилі, енергія фотонів яких лежить на енергетичній шкалі між ультрафіолетовим випромінюванням і гамма-випромінюванням, що відповідає довжинах хвиль від 10-4 до 102 A (від 10-14 до 10-8 м).

Положення на шкалі електромагнітних хвиль

Енергетичні діапазони рентгенівського випромінювання і гамма-випромінювання перекриваються в широкій області енергій. Обидва типи випромінювання є електромагнітним випромінюванням і при однаковій енергії фотонів - еквівалентні. Термінологічне розходження лежить в способі виникнення - рентгенівські промені випускаються за участю електронів (або в атомах, або вільних) в той час як гамма-випромінювання випускається в процесах девозбужденія атомних ядер. Фотони рентгенівського випромінювання мають енергію від 100 еВ до 250 кеВ, що відповідає випромінюванню з частотою від 3 ? 1016 Гц до 6 ? 1019 Гц і довжиною хвилі 0,005 - 10 нм (загальновизнаного визначення нижньої межі діапазону рентгенівських променів в шкалі довжин хвиль не існує). М'який рентген характеризується найменшою енергією фотона і частотою випромінювання (і найбільшою довжиною хвилі), а жорсткий рентген володіє найбільшою енергією фотона і частотою випромінювання (і найменшою довжиною хвилі). Жорсткий рентген використовується переважно в промислових цілях.

Взаємодія з речовиною

Довжина хвилі рентгенівських променів можна порівняти з розмірами атомів, тому не існує матеріалу, з якого можна було б виготовити лінзу для рентгенівських променів. Крім того, при перпендикулярному падінні на поверхню рентгенівські промені майже не відображаються. Незважаючи на це, в рентгенівської оптики були знайдені способи побудови оптичних елементів для рентгенівських променів. Зокрема з'ясувалося, що їх добре відображає алмаз [3].

Рентгенівські промені можуть проникати крізь речовину, причому різні речовини по-різному їх поглинають. Поглинання рентгенівських променів є найважливішим їх властивістю в рентгенівській зйомці. Інтенсивність рентгенівських променів експоненціально убуває в залежності від пройденого шляху в поглинає шарі (I = I0e-kd, де d - товщина шару, коефіцієнт k пропорційний Z???, Z - атомний номер елемента, ? - довжина хвилі).

Поглинання відбувається в результаті фотопоглинання (фотоефекту) і комптонівського розсіювання:

Під фотопоглинання розуміється процес вибивання фотоном електрона з оболонки атома, для чого потрібно, щоб енергія фотона була більше деякого мінімального значення. Якщо розглядати ймовірність акту поглинання в залежності від енергії фотона, то при досягненні певної енергії вона (ймовірність) різко зростає до свого максимального значення. Для більш високих значень енергії ймовірність безперервно зменшується. Унаслідок такої залежності говорять, що існує межа поглинання. Місце вибитого при акті поглинання електрона займає інший електрон, при цьому випускається випромінювання з меншою енергією фотона, відбувається т. Н. процес флюоресценції.

Рентгенівський фотон може взаємодіяти не тільки зі зв'язаними електронами, але і з вільними, а також слабо зв'язаної електронами. Відбувається розсіювання фотонів на електронах - т. Н. комптонівське розсіювання. Залежно від кута розсіювання, довжина хвилі фотона збільшується на певну величину і, відповідно, енергія зменшується. Комптонівське розсіювання, в порівнянні з фотопоглинання, стає переважаючим при більш високих енергіях фотона.

На додаток до названих процесів існує ще одна принципова можливість поглинання - за рахунок виникнення електрон-позитронного пар. Однак для цього необхідні енергії більш 1,022 МеВ, які лежать поза вищезазначеної кордону рентгенівського випромінювання (<250 кеВ)

біологічний вплив

Рентгенівське випромінювання є іонізуючим. Воно впливає на тканини живих організмів і може бути причиною променевої хвороби, променевих опіків і злоякісних пухлин. Унаслідок цього при роботі з рентгенівським випромінюванням необхідно дотримуватися запобіжних захисту. Вважається, що поразка прямо пропорційно поглиненої дози випромінювання. Рентгенівське випромінювання є мутагенним чинником.

застосування

За допомогою рентгенівських променів можна «просвітити» людське тіло, в результаті чого можна отримати зображення кісток, а в сучасних приладах і внутрішніх органів (див. Також рентген). При цьому використовується той факт, що у міститься переважно в кістках елемента кальцію (Z = 20) атомний номер набагато більше, ніж атомні номери елементів, з яких складаються м'які тканини, а саме водню (Z = 1), вуглецю (Z = 6) , азоту (Z = 7), кисню (Z = 8). Крім звичайних приладів, які дають двовимірну проекцію досліджуваного об'єкта, існують комп'ютерні томографи, які дозволяють отримувати об'ємне зображення внутрішніх органів.

Виявлення дефектів у виробах (рейках, зварювальних швах і т. Д.) За допомогою рентгенівського випромінювання називається рентгенівської дефектоскопії.

У матеріалознавстві, кристалографії, хімії та біохімії рентгенівські промені використовуються для з'ясування структури речовин на атомному рівні за допомогою дифракційного розсіювання рентгенівського випромінювання (рентгеноструктурний аналіз). Відомим прикладом є визначення структури ДНК.

Крім того, за допомогою рентгенівських променів може бути визначений хімічний склад речовини. В електронно-променевому Мікрозонд (або ж в електронному мікроскопі) аналізоване речовина опромінюється електронами, при цьому атоми іонізуються і випромінюють характеристичне рентгенівське випромінювання. Замість електронів може використовуватися рентгенівське випромінювання. Цей аналітичний метод називається рентгенофлуоресцентним аналізом.

В аеропортах активно застосовуються рентгенотелевізійні інтроскопи, що дозволяють переглядати вміст ручної поклажі та багажу з метою візуального виявлення на екрані монітора предметів, які становлять небезпеку.

Рентгенотерапія - розділ променевої терапії, що охоплює теорію і практику лікувального застосування рентгенівських променів, що генеруються при напрузі на рентгенівській трубці 20-60 кВ і шкірно-фокусній відстані 3-7 см (короткодистанционная рентгенотерапія) або при напрузі 180-400 кв і шкірно-фокусній відстані 30-150 см (дистанційна рентгенотерапія).

Рентгенотерапію проводять переважно при поверхнево розташованих пухлинах і при деяких інших захворюваннях, в тому числі захворюваннях шкіри (ультрам'якого рентгенівські промені Букки).

Природне рентгенівське випромінювання

На Землі електромагнітне випромінювання в рентгенівському діапазоні утворюється в результаті іонізації атомів випромінюванням, яке виникає при радіоактивному розпаді, а також космічним випромінюванням. Радіоактивний розпад також приводить до безпосереднього випромінювання рентгенівських квантів, якщо викликає перебудову електронної оболонки розпадається атома (наприклад, при електронному захопленні). Рентгенівське випромінювання, яке виникає на інших небесних тілах, не досягає поверхні Землі, т. К. Повністю поглинається атмосферою. Воно досліджується супутниковими рентгенівськими телескопами, такими як Чандра і XMM-Ньютон.




 Межі слухового сприйняття шумів органами слуху людини |  Дія шуму на організм людини. |  Класифікація методів захисту від шуму. |  інфразвук |  ультразвук |  Норми інтенсивності шуму для офісних і виробничих приміщень |  вібрація |  Електромагнітне випромінювання |  мікрохвильове випромінювання |  застосування |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати