ตาแมวผล

hv ³ A และ

โฟตอนถูกดูดซับ e - แยกออกจากอะตอม - แตกตัวเป็นไอออน

hv \u003d A และ + E ถึง

อะตอม A ตื่นเต้นกับการดูดซับโฟตอน R – เอ็กซ์เรย์เรืองแสง

การกระเจิงไม่ต่อเนื่องกัน

hv » A และ

hv \u003d hv "+ A และ + E ถึง

กระบวนการรองในเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก

ข้าว. 3 กลไกการปฏิสัมพันธ์ของรังสีเอกซ์กับสสาร

พื้นฐานทางกายภาพสำหรับการใช้รังสีเอกซ์ในการแพทย์

เมื่อรังสีเอกซ์ตกลงบนร่างกาย รังสีเอกซ์จะสะท้อนจากพื้นผิวเล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่จะผ่านเข้าลึกเข้าไป ในขณะที่รังสีเอกซ์ถูกดูดกลืนและกระจายไปบางส่วน และทะลุผ่านบางส่วน

กฎแห่งการอ่อนตัว

ฟลักซ์ของรังสีเอกซ์ถูกทำให้อ่อนลงในเรื่องตามกฎหมาย:

F \u003d F 0 e - m × x (6)

ที่ไหน m – เชิงเส้น ปัจจัยการลดทอนซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสารเป็นหลัก เขา เท่ากับผลรวมสามคำที่สอดคล้องกับการกระเจิงที่สอดคล้องกัน m 1 ไม่ต่อเนื่องกัน m 2 และโฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ m 3:

ม. \u003d ม. 1 + ม. 2 + ม. 3 (7)

การมีส่วนร่วมของแต่ละเทอมถูกกำหนดโดยพลังงานโฟตอน ด้านล่างนี้คืออัตราส่วนของกระบวนการเหล่านี้สำหรับเนื้อเยื่ออ่อน (น้ำ)

เพลิดเพลิน ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลซึ่งไม่ขึ้นกับความหนาแน่นของสารอาร์ :

ม. ม. = ม. / ร. (แปด)

ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลขึ้นอยู่กับพลังงานของโฟตอนและเลขอะตอมของสารดูดซับ:

m m = k l 3 Z 3 . (9)

ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของกระดูกและเนื้อเยื่ออ่อน (น้ำ) แตกต่าง: m m กระดูก / m m น้ำ = 68.

หากวางวัตถุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันไว้ในเส้นทางของรังสีเอกซ์และวางหน้าจอเรืองแสงไว้ข้างหน้าร่างกายนี้ซึ่งดูดซับและลดทอนรังสีจะสร้างเงาบนหน้าจอ โดยธรรมชาติของเงานี้ เราสามารถตัดสินรูปร่าง ความหนาแน่น โครงสร้าง และในหลายกรณีธรรมชาติของร่างกาย เหล่านั้น. ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการดูดกลืนรังสีเอกซ์โดยเนื้อเยื่อต่าง ๆ ช่วยให้คุณเห็นภาพของอวัยวะภายในในการฉายเงา

หากอวัยวะที่ศึกษาและเนื้อเยื่อรอบข้างลดทอนรังสีเอกซ์อย่างเท่าเทียมกัน ก็จะใช้สารตัดกัน ตัวอย่างเช่นเติมกระเพาะอาหารและลำไส้ด้วยแบเรียมซัลเฟต (บาส 0 4) คุณสามารถเห็นภาพเงา (อัตราส่วนของสัมประสิทธิ์การลดทอนคือ 354)

ใช้ในทางการแพทย์

ในทางการแพทย์ รังสีเอกซ์ที่มีพลังงานโฟตอนตั้งแต่ 60 ถึง 100-120 keV ใช้สำหรับการวินิจฉัยและ 150-200 keV สำหรับการรักษา

การตรวจเอ็กซ์เรย์ – การรับรู้โรคโดยการฉายแสงให้ร่างกายด้วยรังสีเอกซ์

การวินิจฉัยด้วยรังสีใช้ใน ตัวเลือกต่างๆซึ่งมีรายชื่ออยู่ด้านล่าง

1. ด้วยฟลูออโรสโคปี หลอดเอ็กซ์เรย์อยู่ด้านหลังผู้ป่วย ด้านหน้าเป็นจอเรืองแสง มีภาพเงา (บวก) บนหน้าจอ ในแต่ละกรณีจะเลือกความแข็งที่เหมาะสมของรังสีเพื่อให้ผ่านเนื้อเยื่ออ่อน แต่ถูกดูดซับโดยความหนาแน่นเพียงพอ มิฉะนั้นจะได้เงาที่สม่ำเสมอ บนหน้าจอ หัวใจ ซี่โครงจะมืด ปอดจะสว่าง

2. เมื่อการถ่ายภาพรังสี วัตถุถูกวางลงบนตลับเทปซึ่งมีฟิล์มที่มีอิมัลชั่นถ่ายภาพพิเศษ วางหลอดเอ็กซ์เรย์ไว้เหนือวัตถุ ภาพรังสีที่ได้จะให้ภาพเชิงลบ กล่าวคือ ตรงกันข้ามกับภาพที่สังเกตได้ระหว่างการเปลี่ยนแสง ในวิธีนี้ ภาพจะมีความชัดเจนมากกว่าใน (1) ดังนั้นจึงสังเกตรายละเอียดที่มองเห็นได้ยากเมื่อถ่ายผ่านแสง

ตัวแปรที่มีแนวโน้มของวิธีนี้คือ X-ray เอกซเรย์และ "รุ่นเครื่อง" - คอมพิวเตอร์ เอกซเรย์

3. ด้วยฟลูออโรสโคปีสำหรับฟิล์มขนาดเล็กที่มีความละเอียดอ่อน ภาพจากหน้าจอขนาดใหญ่จะได้รับการแก้ไข เมื่อดูรูปภาพจะถูกตรวจสอบด้วยแว่นขยายแบบพิเศษ

เอกซเรย์บำบัด - การใช้รังสีเอกซ์เพื่อทำลายเนื้องอกร้าย

ผลกระทบทางชีวภาพของรังสีคือการทำลายกิจกรรมที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มจำนวนเซลล์อย่างรวดเร็ว

เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT)

วิธีการเอกซเรย์คอมพิวเตอร์เอกซ์เรย์ขึ้นอยู่กับการสร้างภาพใหม่ส่วนที่กำหนดไว้ของร่างกายผู้ป่วยโดยการลงทะเบียน จำนวนมากการฉายรังสีเอกซ์ของส่วนนี้ ทำในมุมต่างๆ ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ที่ลงทะเบียนการฉายภาพเหล่านี้เข้าสู่คอมพิวเตอร์ซึ่ง โปรแกรมพิเศษ คำนวณการกระจาย แน่น ขนาดตัวอย่างในส่วนที่ตรวจสอบและแสดงบนหน้าจอแสดงผล ภาพที่ได้ส่วนของร่างกายของผู้ป่วยมีความชัดเจนเป็นเลิศและมีเนื้อหาข้อมูลสูง โปรแกรมช่วยให้คุณเพิ่ม ความคมชัดของภาพใน หลายสิบหรือหลายร้อยครั้ง ซึ่งจะขยายขีดความสามารถในการวินิจฉัยของวิธีการ

ช่างวิดีโอ (อุปกรณ์ที่มีการประมวลผลภาพเอ็กซ์เรย์ดิจิตอล) ในทันตกรรมสมัยใหม่

ในทางทันตกรรมมัน ตรวจเอกซเรย์เป็นหลัก วิธีการวินิจฉัย. อย่างไรก็ตาม การวินิจฉัยด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์แบบองค์กรและทางเทคนิคแบบดั้งเดิมทำให้การวินิจฉัยผู้ป่วยและคลินิกทันตกรรมไม่สะดวกนัก ประการแรกคือ ความจำเป็นที่ผู้ป่วยจะต้องสัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ ซึ่งมักจะสร้างภาระการแผ่รังสีที่สำคัญในร่างกาย มันยังมีความจำเป็นสำหรับกระบวนการถ่ายภาพ และด้วยเหตุนี้ ความต้องการสารโฟโตรีเอเจนต์ ได้แก่ สารพิษ ท้ายที่สุด นี่คือไฟล์เก็บถาวรขนาดใหญ่ โฟลเดอร์ขนาดใหญ่ และซองจดหมายที่มีฟิล์มเอ็กซเรย์

นอกจากนี้ ระดับการพัฒนาทางทันตกรรมในปัจจุบันทำให้การประเมินภาพเอ็กซ์เรย์ด้วยสายตามนุษย์ไม่เพียงพอ เมื่อปรากฏว่า ความหลากหลายของเฉดสีเทาที่มีอยู่ในภาพเอ็กซ์เรย์ ตารับรู้เพียง 64 เฉดเท่านั้น

เห็นได้ชัดว่า เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนและมีรายละเอียดของเนื้อเยื่อแข็งของระบบ dentoalveolar โดยได้รับรังสีน้อยที่สุด จำเป็นต้องใช้วิธีแก้ปัญหาอื่นๆ การค้นหานำไปสู่การสร้างระบบการถ่ายภาพรังสีที่เรียกว่าช่างถ่ายวิดีโอ - ระบบการถ่ายภาพรังสีดิจิตอล

หากไม่มีรายละเอียดทางเทคนิค หลักการทำงานของระบบดังกล่าวมีดังนี้ รังสีเอกซ์เข้าสู่วัตถุไม่ใช่บนฟิล์มไวแสง แต่เข้าในเซ็นเซอร์ภายในช่องปากแบบพิเศษ (เมทริกซ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษ) สัญญาณที่สอดคล้องกันจากเมทริกซ์จะถูกส่งไปยังอุปกรณ์แปลงเป็นดิจิทัล (ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล, ADC) ที่แปลงเป็นรูปแบบดิจิทัลและเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์พิเศษสร้างภาพเอ็กซ์เรย์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ และให้คุณประมวลผล บันทึกลงในสื่อบันทึกข้อมูลแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่น (ฮาร์ดไดรฟ์ ฟลอปปีดิสก์) พิมพ์เป็นรูปภาพเป็นไฟล์

ในระบบดิจิทัล ภาพเอ็กซ์เรย์คือชุดของจุดที่มีค่าระดับสีเทาแบบดิจิทัลต่างกัน การเพิ่มประสิทธิภาพการแสดงข้อมูลโดยโปรแกรมทำให้ได้เฟรมที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของความสว่างและคอนทราสต์ด้วยปริมาณรังสีที่ค่อนข้างต่ำ

ในระบบสมัยใหม่ที่สร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น โดยบริษัทถ้วยรางวัล (ฝรั่งเศส) หรือ Schick (สหรัฐอเมริกา) เมื่อสร้างเฟรมจะใช้สีเทา 4096 เฉด เวลาเปิดรับแสงขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการศึกษาและโดยเฉลี่ยแล้วคือหนึ่งในร้อย - หนึ่งในสิบของวินาที การลดการสัมผัสรังสีที่สัมพันธ์กับฟิล์ม - มากถึง 90% สำหรับระบบภายในช่องปาก มากถึง 70% สำหรับช่างถ่ายวิดีโอพาโนรามา

เมื่อประมวลผลภาพ ช่างถ่ายวิดีโออนุญาตให้:

1. รับภาพบวกและลบ, ภาพสีเท็จ, ภาพนูน

2. เพิ่มความคมชัดและขยายพื้นที่ที่สนใจในภาพ

3. ประเมินการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของเนื้อเยื่อฟันและโครงสร้างกระดูก ควบคุมความสม่ำเสมอของการอุดคลอง

4. ใน เอ็นโดดอนต์ เพื่อกำหนดความยาวของช่องของความโค้งใด ๆ และในการผ่าตัดให้เลือกขนาดของรากฟันเทียมที่มีความแม่นยำ 0.1 มม.

5. ระบบที่ไม่ซ้ำเครื่องตรวจจับฟันผุ ด้วยองค์ประกอบ ปัญญาประดิษฐ์เมื่อวิเคราะห์ภาพ จะช่วยให้คุณตรวจพบฟันผุในระยะคราบ ฟันผุ และฟันผุที่ซ่อนอยู่

* « Ф" ในสูตร (3) หมายถึงช่วงความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาทั้งหมด และมักเรียกกันว่า "Integral Energy Flux"

บรรยาย

รังสีเอกซ์

ลักษณะของรังสีเอกซ์

Bremsstrahlung X-ray คุณสมบัติของสเปกตรัม

ลักษณะรังสีเอกซ์ (สำหรับตรวจสอบ)

ปฏิกิริยาของรังสีเอกซ์กับสสาร

พื้นฐานทางกายภาพสำหรับการใช้รังสีเอกซ์ในทางการแพทย์

K. Roentgen ค้นพบรังสีเอกซ์ (รังสีเอกซ์) ซึ่งในปี 2438 ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์คนแรก

ลักษณะของรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์ - คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาว 80 ถึง 10 -5 นาโนเมตร รังสีเอกซ์คลื่นยาวปกคลุมด้วยรังสี UV คลื่นสั้น และรังสีคลื่นสั้นโดยรังสีคลื่นยาว 

รังสีเอกซ์ถูกผลิตขึ้นในหลอดเอ็กซ์เรย์ รูปที่ 1

K - แคโทด

1 - ลำแสงอิเล็กตรอน

2 - รังสีเอกซ์

ข้าว. 1. อุปกรณ์หลอดเอ็กซ์เรย์

หลอดนี้เป็นขวดแก้ว (อาจมีสุญญากาศสูง: แรงดันในนั้นอยู่ที่ประมาณ 10-6 มม. ปรอท) โดยมีอิเล็กโทรดสองขั้ว: ขั้วบวก A และแคโทด K ซึ่งใช้ไฟฟ้าแรงสูง U (หลายพันโวลต์) . แคโทดเป็นแหล่งอิเล็กตรอน (เนื่องจากปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน) ขั้วบวกเป็นแท่งโลหะที่มีพื้นผิวลาดเอียงเพื่อกำหนดทิศทางการแผ่รังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นในมุมหนึ่งไปยังแกนของท่อ มันทำจากวัสดุที่นำความร้อนได้สูงเพื่อขจัดความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอน ที่ปลายมุมเอียงจะมีแผ่นโลหะทนไฟ (เช่น ทังสเตน)

ความร้อนสูงของแอโนดเกิดจากการที่อิเลคตรอนจำนวนหลักในลำแสงแคโทดเมื่อชนกับแอโนดประสบกับการชนกันหลายครั้งกับอะตอมของสารและถ่ายโอนพลังงานจำนวนมากไปยังพวกมัน

ภายใต้การกระทำของไฟฟ้าแรงสูง อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากไส้หลอดแคโทดร้อนจะถูกเร่งให้มีพลังงานสูง พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนเท่ากับ mv 2 /2 เท่ากับพลังงานที่ได้รับจากการเคลื่อนที่ในสนามไฟฟ้าสถิตของหลอด:

mv 2 /2 = อียู(1)

โดยที่ m, e คือมวลอิเล็กตรอนและประจุ U คือแรงดันเร่ง

กระบวนการที่นำไปสู่การปรากฏตัวของรังสีเอกซ์ bremsstrahlung เกิดจากการชะลอตัวของอิเล็กตรอนในวัสดุแอโนดอย่างรุนแรงโดยสนามไฟฟ้าสถิตของนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนของอะตอม

กลไกการกำเนิดสามารถแสดงได้ดังนี้ อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นกระแสชนิดหนึ่งที่สร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง การชะลอตัวของอิเล็กตรอนเป็นการลดความแรงของกระแสไฟและดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กซึ่งจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ กล่าวคือ การปรากฏตัวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ดังนั้น เมื่ออนุภาคที่มีประจุบินเข้าสู่สสาร มันจะช้าลง สูญเสียพลังงานและความเร็ว และปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา

สมบัติทางสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ bremsstrahlung .

ดังนั้น ในกรณีของการชะลอตัวของอิเล็กตรอนในวัสดุแอโนด รังสีเบรมสตราลุง

สเปกตรัมเบรมสตราลุงมีความต่อเนื่อง. เหตุผลสำหรับเรื่องนี้มีดังนี้

เมื่ออิเล็กตรอนชะลอตัวลง อิเล็กตรอนแต่ละตัวจะมีส่วนหนึ่งของพลังงานที่ใช้ให้ความร้อนแก่ขั้วบวก (E 1 \u003d Q) อีกส่วนหนึ่งเพื่อสร้างโฟตอนเอ็กซ์เรย์ (E 2 \u003d hv) มิฉะนั้น eU \u003d hv + Q. อัตราส่วนระหว่างส่วนเหล่านี้เป็นแบบสุ่ม

ดังนั้นสเปกตรัมต่อเนื่องของรังสีเอกซ์ bremsstrahlung จึงเกิดขึ้นเนื่องจากการชะลอตัวของอิเล็กตรอนจำนวนมากซึ่งแต่ละตัวจะปล่อยรังสีเอกซ์ hv (h) หนึ่งค่าที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ค่าของควอนตัมนี้ ต่างกันไปตามอิเลคตรอนต่างๆการพึ่งพาฟลักซ์พลังงานเอ็กซ์เรย์กับความยาวคลื่น  กล่าวคือ สเปกตรัมเอ็กซ์เรย์แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 สเปกตรัม Bremsstrahlung: a) ที่แรงดันไฟฟ้าต่างกัน U ในหลอด; b) ที่อุณหภูมิต่างกัน T ของแคโทด

รังสีคลื่นสั้น (แข็ง) มีพลังทะลุทะลวงมากกว่ารังสีคลื่นยาว (อ่อน) รังสีอ่อนถูกดูดซับโดยสสารมากขึ้น

จากด้านของความยาวคลื่นสั้น สเปกตรัมจะสิ้นสุดลงอย่างกะทันหันที่ความยาวคลื่นหนึ่ง  ม ฉัน n . bremsstrahlung ที่มีความยาวคลื่นสั้นดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อพลังงานที่ได้จากอิเล็กตรอนในสนามเร่งความเร็วถูกแปลงเป็นพลังงานโฟตอนอย่างสมบูรณ์ (Q = 0):

eU = hv max = hc/ min ,  min = hc/(eU), (2)

 นาที (นาโนเมตร) = 1.23/UkV

องค์ประกอบสเปกตรัมของการแผ่รังสีขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าบนหลอดเอ็กซ์เรย์ เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ค่าของ  m i n จะเลื่อนไปทางความยาวคลื่นสั้น (รูปที่ 2a)

เมื่ออุณหภูมิ T ของหลอดไส้แคโทดเปลี่ยนแปลง การปล่อยอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นกระแส I ในหลอดจะเพิ่มขึ้น แต่องค์ประกอบสเปกตรัมของรังสีไม่เปลี่ยนแปลง (รูปที่ 2b)

ฟลักซ์พลังงาน Ф  ของ bremsstrahlung เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้า U ระหว่างแอโนดและแคโทด ความแรงของกระแส I ในหลอดและเลขอะตอม Z ของสารแอโนด:

Ф = kZU 2 I. (3)

โดยที่ k \u003d 10 -9 W / (V 2 A)

ลักษณะเอกซเรย์ (เพื่อความคุ้นเคย).

การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบนหลอดเอ็กซ์เรย์นำไปสู่ความจริงที่ว่าเส้นปรากฏขึ้นซึ่งสอดคล้องกับพื้นหลังของสเปกตรัมต่อเนื่องซึ่งสอดคล้องกับลักษณะการแผ่รังสีเอกซ์ การแผ่รังสีนี้จำเพาะต่อวัสดุแอโนด

กลไกการเกิดขึ้นมีดังนี้ ที่ไฟฟ้าแรงสูง อิเลคตรอนเร่ง (ที่มีพลังงานสูง) เจาะลึกเข้าไปในอะตอมและผลักอิเล็กตรอนออกจากชั้นในของมัน อิเล็กตรอนจากระดับบนผ่านไปยังที่ว่างซึ่งเป็นผลมาจากโฟตอนของการแผ่รังสีลักษณะเฉพาะ

สเปกตรัมของรังสีเอกซ์มีลักษณะเฉพาะแตกต่างจากสเปกตรัมแสง

- ความสม่ำเสมอ

ความสม่ำเสมอของสเปกตรัมลักษณะเฉพาะนั้นเกิดจากการที่ชั้นอิเล็กตรอนภายในของอะตอมที่แตกต่างกันนั้นเหมือนกันและแตกต่างกันอย่างกระฉับกระเฉงเท่านั้นเนื่องจากแรงกระทำจากนิวเคลียสซึ่งเพิ่มขึ้นตามจำนวนองค์ประกอบที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นสเปกตรัมลักษณะเฉพาะจะเปลี่ยนไปสู่ความถี่ที่สูงขึ้นพร้อมกับประจุนิวเคลียร์ที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองโดยพนักงานของ Roentgen - โมสลีย์ซึ่งวัดความถี่การเปลี่ยนภาพด้วยรังสีเอกซ์สำหรับ 33 องค์ประกอบ พวกเขาสร้างกฎหมาย

กฎของโมเซลี – รากที่สองของความถี่ของการแผ่รังสีลักษณะเฉพาะคือฟังก์ชันเชิงเส้นของเลขลำดับขององค์ประกอบ:

= A  (Z - B), (4)

โดยที่ v คือความถี่ของเส้นสเปกตรัม Z คือเลขอะตอมของธาตุที่เปล่งแสง A, B เป็นค่าคงที่

ความสำคัญของกฎของโมสลีย์อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าการพึ่งพาอาศัยกันนี้สามารถใช้เพื่อกำหนดเลขอะตอมของธาตุได้อย่างถูกต้องภายใต้การศึกษาจากความถี่ที่วัดได้ของเส้นเอ็กซ์เรย์ สิ่งนี้มีบทบาทสำคัญในการจัดวางองค์ประกอบในตารางธาตุ

ความเป็นอิสระจากสารเคมี

สเปกตรัมเอ็กซ์เรย์ที่เป็นลักษณะเฉพาะของอะตอมไม่ได้ขึ้นอยู่กับสารประกอบทางเคมีที่อะตอมของธาตุเข้าไป ตัวอย่างเช่น สเปกตรัมเอ็กซ์เรย์ของอะตอมออกซิเจนจะเหมือนกันสำหรับ O 2, H 2 O ในขณะที่สเปกตรัมแสงของสารประกอบเหล่านี้ต่างกัน คุณลักษณะของสเปกตรัมเอ็กซ์เรย์ของอะตอมนี้เป็นพื้นฐานสำหรับชื่อ " รังสีลักษณะเฉพาะ".

ปฏิกิริยาของรังสีเอกซ์กับสสาร

ผลกระทบของรังสีเอกซ์ต่อวัตถุถูกกำหนดโดยกระบวนการหลักของปฏิกิริยาเอ็กซ์เรย์ โฟตอนกับอิเล็กตรอนอะตอมและโมเลกุลของสสาร

รังสีเอกซ์ในสสาร ซึมซับหรือ สลายไป. ในกรณีนี้ กระบวนการต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานโฟตอนเอ็กซ์เรย์ hv และพลังงานไอออไนเซชัน Аu (พลังงานไอออไนเซชัน Аu คือพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนภายในออกจากอะตอมหรือโมเลกุล)

ก) การกระเจิงที่สอดคล้องกัน(การกระเจิงของรังสีคลื่นยาว) เกิดขึ้นเมื่อความสัมพันธ์

สำหรับโฟตอนเนื่องจากการโต้ตอบกับอิเล็กตรอน เฉพาะทิศทางของการเคลื่อนที่เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง (รูปที่ 3a) แต่พลังงาน hv และความยาวคลื่นไม่เปลี่ยนแปลง (ดังนั้น การกระเจิงนี้จึงเรียกว่า สอดคล้องกัน). เนื่องจากพลังงานของโฟตอนและอะตอมไม่เปลี่ยนแปลง การกระเจิงที่สอดคล้องกันจึงไม่ส่งผลกระทบต่อวัตถุทางชีววิทยา แต่เมื่อสร้างการป้องกันรังสีเอกซ์ เราควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนทิศทางหลักของลำแสงด้วย

ข) ตาแมวผลเกิดขึ้นเมื่อ

ในกรณีนี้สามารถรับรู้ได้สองกรณี

โฟตอนถูกดูดซับอิเล็กตรอนถูกแยกออกจากอะตอม (รูปที่ 3b) ไอออนไนซ์เกิดขึ้น อิเล็กตรอนที่แยกออกมาจะได้รับพลังงานจลน์: E k \u003d hv - A และ หากพลังงานจลน์มีขนาดใหญ่ อิเล็กตรอนก็สามารถแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมเพื่อนบ้านได้โดยการชนกัน ก่อตัวเป็นอะตอมใหม่ รองอิเล็กตรอน

โฟตอนถูกดูดซับ แต่พลังงานของมันไม่เพียงพอที่จะแยกอิเล็กตรอนออกและ การกระตุ้นของอะตอมหรือโมเลกุล(รูปที่ 3c). ซึ่งมักนำไปสู่การปล่อยโฟตอนในบริเวณรังสีที่มองเห็นได้ (การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์) และในเนื้อเยื่อเพื่อกระตุ้นโมเลกุลและปฏิกิริยาเคมีด้วยแสง เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในอิเล็กตรอนของเปลือกชั้นในของอะตอมที่มีค่า Z สูง

ใน) การกระเจิงไม่ต่อเนื่อง(Compton effect, 1922) เกิดขึ้นเมื่อพลังงานโฟตอนมากกว่าพลังงานไอออไนเซชันมาก

ในกรณีนี้อิเล็กตรอนจะถูกแยกออกจากอะตอม (อิเล็กตรอนดังกล่าวเรียกว่า อิเล็กตรอนหดตัว), ได้รับพลังงานจลน์ E k พลังงานของโฟตอนเองลดลง (รูปที่ 4d):

hv=hv" + A และ + E k. (5)

รังสีที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความถี่ (ความยาว) เรียกว่า รองมันกระจัดกระจายไปทุกทิศทุกทาง

หากอิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์เพียงพอ อิเล็กตรอนสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้โดยการชนกัน ดังนั้น อันเป็นผลมาจากการกระเจิงที่ไม่ต่อเนื่องกัน รังสีเอกซ์ที่กระจัดกระจายรองจึงเกิดขึ้น และอะตอมของสารจะถูกแตกตัวเป็นไอออน

กระบวนการ (a, b, c) เหล่านี้สามารถทำให้เกิดกระบวนการที่ตามมาได้หลายอย่าง ตัวอย่างเช่น (รูปที่ 3d) ถ้าในระหว่างการผลโฟโตอิเล็กตริกอิเล็กตรอนถูกแยกออกจากอะตอมบนเปลือกด้านในอิเล็กตรอนจากระดับที่สูงขึ้นสามารถผ่านเข้ามาแทนที่ได้ซึ่งมาพร้อมกับรังสีเอกซ์ลักษณะรองของสารนี้ โฟตอนของรังสีทุติยภูมิซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนของอะตอมใกล้เคียงสามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์รองได้

การกระเจิงที่สอดคล้องกัน

เอ่อ พลังงานและความยาวคลื่นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ตาแมวผล

โฟตอนถูกดูดซับ e - แยกออกจากอะตอม - แตกตัวเป็นไอออน

hv \u003d A และ + E ถึง

อะตอม A ตื่นเต้นเมื่อดูดซับโฟตอน R คือ X-ray luminescence

การกระเจิงไม่ต่อเนื่องกัน

hv \u003d hv "+ A และ + E ถึง

กระบวนการรองในเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก

ข้าว. 3 กลไกของปฏิกิริยาเอ็กซ์เรย์กับสสาร

พื้นฐานทางกายภาพสำหรับการใช้รังสีเอกซ์ในการแพทย์

เมื่อรังสีเอกซ์ตกลงบนร่างกาย รังสีเอกซ์จะสะท้อนจากพื้นผิวเล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่จะผ่านเข้าลึกเข้าไป ในขณะที่รังสีเอกซ์ถูกดูดกลืนและกระจายไปบางส่วน และทะลุผ่านบางส่วน

กฎแห่งการอ่อนตัว

ฟลักซ์ของรังสีเอกซ์ถูกทำให้อ่อนลงในเรื่องตามกฎหมาย:

F \u003d F 0 e -   x (6)

โดยที่  เป็นเส้นตรง ปัจจัยการลดทอนซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสารเป็นหลัก มีค่าเท่ากับผลรวมของคำสามคำที่สอดคล้องกับการกระเจิงที่สัมพันธ์กัน  1, ไม่ต่อเนื่องกัน  2 และเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก  3:

 =  1 +  2 +  3 . (7)

การมีส่วนร่วมของแต่ละเทอมถูกกำหนดโดยพลังงานโฟตอน ด้านล่างนี้คืออัตราส่วนของกระบวนการเหล่านี้สำหรับเนื้อเยื่ออ่อน (น้ำ)

เพลิดเพลิน ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลซึ่งไม่ขึ้นกับความหนาแน่นของสาร :

m = /. (แปด)

ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลขึ้นอยู่กับพลังงานของโฟตอนและเลขอะตอมของสารดูดซับ:

 m = k 3 Z 3 . (9)

ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของกระดูกและเนื้อเยื่ออ่อน (น้ำ) แตกต่างกัน:  m กระดูก /  m น้ำ = 68

หากวางวัตถุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันไว้ในเส้นทางของรังสีเอกซ์และวางหน้าจอเรืองแสงไว้ข้างหน้าร่างกายนี้ซึ่งดูดซับและลดทอนรังสีจะสร้างเงาบนหน้าจอ โดยธรรมชาติของเงานี้ เราสามารถตัดสินรูปร่าง ความหนาแน่น โครงสร้าง และในหลายกรณีธรรมชาติของร่างกาย เหล่านั้น. ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการดูดกลืนรังสีเอกซ์โดยเนื้อเยื่อต่าง ๆ ช่วยให้คุณเห็นภาพของอวัยวะภายในในการฉายเงา

หากอวัยวะที่ศึกษาและเนื้อเยื่อรอบข้างลดทอนรังสีเอกซ์อย่างเท่าเทียมกัน ก็จะใช้สารตัดกัน ตัวอย่างเช่น การเติมแบเรียมซัลเฟตในกระเพาะอาหารและลำไส้ที่อ่อนนุ่ม (BaSO 4 ) เราสามารถมองเห็นเงาของพวกมันได้ (อัตราส่วนของสัมประสิทธิ์การลดทอนคือ 354)

ใช้ในทางการแพทย์

ในทางการแพทย์ รังสีเอกซ์ที่มีพลังงานโฟตอนตั้งแต่ 60 ถึง 100-120 keV ใช้สำหรับการวินิจฉัยและ 150-200 keV สำหรับการรักษา

การตรวจเอ็กซ์เรย์ – การรับรู้โรคโดยการฉายแสงให้ร่างกายด้วยรังสีเอกซ์

การวินิจฉัยด้วย X-ray ใช้ในตัวเลือกต่างๆ ซึ่งแสดงไว้ด้านล่าง

ด้วยฟลูออโรสโคปีหลอดเอ็กซ์เรย์อยู่ด้านหลังผู้ป่วย ด้านหน้าเป็นจอเรืองแสง มีภาพเงา (บวก) บนหน้าจอ ในแต่ละกรณีจะเลือกความแข็งที่เหมาะสมของรังสีเพื่อให้ผ่านเนื้อเยื่ออ่อน แต่ถูกดูดซับโดยความหนาแน่นเพียงพอ มิฉะนั้นจะได้เงาที่สม่ำเสมอ บนหน้าจอ หัวใจ ซี่โครงจะมืด ปอดจะสว่าง

เมื่อการถ่ายภาพรังสีวัตถุถูกวางลงบนตลับเทปซึ่งมีฟิล์มที่มีอิมัลชั่นถ่ายภาพพิเศษ วางหลอดเอ็กซ์เรย์ไว้เหนือวัตถุ ภาพรังสีที่ได้จะให้ภาพเชิงลบ กล่าวคือ ตรงกันข้ามกับภาพที่สังเกตได้ระหว่างการเปลี่ยนแสง ในวิธีนี้ ภาพจะมีความชัดเจนมากกว่าใน (1) ดังนั้นจึงสังเกตรายละเอียดที่มองเห็นได้ยากเมื่อถ่ายผ่านแสง

ตัวแปรที่มีแนวโน้มของวิธีนี้คือ X-ray เอกซเรย์และ "รุ่นเครื่อง" - คอมพิวเตอร์ เอกซเรย์

3. ด้วยฟลูออโรสโคปีสำหรับฟิล์มขนาดเล็กที่มีความละเอียดอ่อน ภาพจากหน้าจอขนาดใหญ่จะได้รับการแก้ไข เมื่อดูรูปภาพจะถูกตรวจสอบด้วยแว่นขยายแบบพิเศษ

เอกซเรย์บำบัด- การใช้รังสีเอกซ์เพื่อทำลายเนื้องอกร้าย

ผลกระทบทางชีวภาพของรังสีคือการทำลายกิจกรรมที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มจำนวนเซลล์อย่างรวดเร็ว

เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT)

วิธีการเอกซเรย์คอมพิวเตอร์เอกซ์เรย์คำนวณโดยอาศัยการสร้างภาพของส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายของผู้ป่วยขึ้นใหม่โดยการลงทะเบียนการฉายรังสีเอกซ์จำนวนมากในส่วนนี้ ซึ่งทำขึ้นจากมุมต่างๆ ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ที่ลงทะเบียนการฉายภาพเหล่านี้เข้าสู่คอมพิวเตอร์ซึ่งตามโปรแกรมพิเศษ คำนวณการกระจาย แน่นขนาดตัวอย่างในส่วนที่ตรวจสอบและแสดงบนหน้าจอแสดงผล ภาพของส่วนต่างๆ ของร่างกายผู้ป่วยที่ได้รับในลักษณะนี้มีความชัดเจนที่ยอดเยี่ยมและมีเนื้อหาข้อมูลสูง โปรแกรมช่วยให้คุณ เพิ่ม ความคมชัดของภาพใน หลายสิบหรือหลายร้อยครั้ง ซึ่งจะขยายขีดความสามารถในการวินิจฉัยของวิธีการ

ช่างวิดีโอ (อุปกรณ์ที่มีการประมวลผลภาพเอ็กซ์เรย์ดิจิตอล) ในทันตกรรมสมัยใหม่

ในทางทันตกรรม การตรวจเอ็กซ์เรย์เป็นวิธีการวินิจฉัยหลัก อย่างไรก็ตาม การวินิจฉัยด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์แบบองค์กรและทางเทคนิคแบบดั้งเดิมทำให้การวินิจฉัยผู้ป่วยและคลินิกทันตกรรมไม่สะดวกนัก ประการแรกคือ ความจำเป็นที่ผู้ป่วยจะต้องสัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ ซึ่งมักจะสร้างภาระการแผ่รังสีที่สำคัญในร่างกาย มันยังมีความจำเป็นสำหรับกระบวนการถ่ายภาพ และด้วยเหตุนี้ ความต้องการสารโฟโตรีเอเจนต์ ได้แก่ สารพิษ ท้ายที่สุด นี่คือไฟล์เก็บถาวรขนาดใหญ่ โฟลเดอร์ขนาดใหญ่ และซองจดหมายที่มีฟิล์มเอ็กซเรย์

นอกจากนี้ ระดับการพัฒนาทางทันตกรรมในปัจจุบันทำให้การประเมินภาพเอ็กซ์เรย์ด้วยสายตามนุษย์ไม่เพียงพอ เมื่อปรากฏว่า ความหลากหลายของเฉดสีเทาที่มีอยู่ในภาพเอ็กซ์เรย์ ตารับรู้เพียง 64 เฉดเท่านั้น

เห็นได้ชัดว่า เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนและมีรายละเอียดของเนื้อเยื่อแข็งของระบบ dentoalveolar โดยได้รับรังสีน้อยที่สุด จำเป็นต้องใช้วิธีแก้ปัญหาอื่นๆ การค้นหานำไปสู่การสร้างระบบการถ่ายภาพรังสีที่เรียกว่าช่างถ่ายวิดีโอ - ระบบการถ่ายภาพรังสีดิจิตอล

หากไม่มีรายละเอียดทางเทคนิค หลักการทำงานของระบบดังกล่าวมีดังนี้ รังสีเอกซ์เข้าสู่วัตถุไม่ใช่บนฟิล์มไวแสง แต่เข้าในเซ็นเซอร์ภายในช่องปากแบบพิเศษ (เมทริกซ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษ) สัญญาณที่สอดคล้องกันจากเมทริกซ์จะถูกส่งไปยังอุปกรณ์แปลงเป็นดิจิทัล (ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล, ADC) ที่แปลงเป็นรูปแบบดิจิทัลและเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์พิเศษสร้างภาพเอ็กซ์เรย์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ และให้คุณประมวลผล บันทึกลงในสื่อบันทึกข้อมูลแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่น (ฮาร์ดไดรฟ์ ฟลอปปีดิสก์) พิมพ์เป็นรูปภาพเป็นไฟล์

ในระบบดิจิทัล ภาพเอ็กซ์เรย์คือชุดของจุดที่มีค่าระดับสีเทาแบบดิจิทัลต่างกัน การเพิ่มประสิทธิภาพการแสดงข้อมูลโดยโปรแกรมทำให้ได้เฟรมที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของความสว่างและคอนทราสต์ด้วยปริมาณรังสีที่ค่อนข้างต่ำ

ในระบบสมัยใหม่ที่สร้างขึ้นโดยยกตัวอย่างเช่น Trophy (France) หรือ Schick (USA) ใช้สีเทา 4096 เฉดในการสร้างเฟรมเวลาเปิดรับแสงขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการศึกษาและโดยเฉลี่ยแล้วคือหนึ่งในร้อย - สิบของ วินาที การลดการสัมผัสรังสีที่สัมพันธ์กับฟิล์ม - มากถึง 90% สำหรับระบบในช่องปาก มากถึง 70% สำหรับช่างถ่ายวิดีโอพาโนรามา

เมื่อประมวลผลภาพ ช่างถ่ายวิดีโออนุญาตให้:

รับภาพบวกและลบ, ภาพสีเท็จ, ภาพนูน

เพิ่มความคมชัดและขยายพื้นที่ที่สนใจในภาพ

ประเมินการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของเนื้อเยื่อฟันและโครงสร้างกระดูก ควบคุมความสม่ำเสมอของการอุดคลอง

ในการจัดฟัน ให้กำหนดความยาวของคลองที่มีความโค้ง และในการผ่าตัด ให้เลือกขนาดของรากฟันเทียมที่มีความแม่นยำ 0.1 มม.

ระบบตรวจจับฟันผุที่ไม่เหมือนใครพร้อมองค์ประกอบของปัญญาประดิษฐ์ในระหว่างการวิเคราะห์ภาพ ช่วยให้คุณตรวจจับฟันผุในระยะคราบ ฟันผุ และฟันผุที่ซ่อนอยู่

"F" ในสูตร (3) หมายถึงช่วงความยาวคลื่นที่แผ่ออกมาทั้งหมด และมักเรียกกันว่า "Integral Energy Flux"

รังสีเอกซ์มีบทบาทอย่างมากในการแพทย์แผนปัจจุบัน ประวัติการค้นพบรังสีเอกซ์มีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19

รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอน ด้วยการเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอย่างแรงทำให้เกิดรังสีเอกซ์เทียม มันผ่านอุปกรณ์พิเศษ:

• เครื่องเร่งอนุภาค

ประวัติการค้นพบ

รังสีเหล่านี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2438 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เรินต์เกน: ในขณะที่ทำงานกับหลอดรังสีแคโทด เขาค้นพบเอฟเฟกต์การเรืองแสงของแบเรียมแพลตตินัมไซยาไนด์ จากนั้นก็มีคำอธิบายของรังสีดังกล่าวและความสามารถอันน่าทึ่งของพวกมันในการเจาะเนื้อเยื่อของร่างกาย รังสีเริ่มถูกเรียกว่ารังสีเอกซ์ (x-rays) ต่อมาในรัสเซียพวกเขาเริ่มถูกเรียกว่าเอ็กซ์เรย์

รังสีเอกซ์สามารถทะลุผ่านผนังได้ ดังนั้น เรินต์เกนจึงตระหนักถึงสิ่งที่เขาทำ การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในยา ตั้งแต่เวลานั้นเป็นต้นมาที่ส่วนต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์เริ่มก่อตัวขึ้น เช่น รังสีวิทยาและรังสีวิทยา

รังสีสามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่ออ่อนได้ แต่จะล่าช้า ความยาวของพวกมันถูกกำหนดโดยสิ่งกีดขวางของพื้นผิวแข็ง เนื้อเยื่ออ่อนในร่างกายมนุษย์คือผิวหนัง และเนื้อเยื่อแข็งคือกระดูก ในปี พ.ศ. 2444 นักวิทยาศาสตร์ได้รับรางวัล รางวัลโนเบล.

อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งก่อนการค้นพบวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็สนใจหัวข้อที่คล้ายกันเช่นกัน ในปี ค.ศ. 1853 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Antoine-Philiber Mason ได้ศึกษาการคายประจุไฟฟ้าแรงสูงระหว่างอิเล็กโทรดในหลอดแก้ว ก๊าซที่บรรจุอยู่ในนั้นที่ความดันต่ำเริ่มเปล่งแสงสีแดง การสูบก๊าซส่วนเกินออกจากท่อทำให้เกิดการสลายตัวของแสงเป็นลำดับที่ซับซ้อนของชั้นการเรืองแสงแต่ละชั้น ซึ่งเฉดสีจะขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซ

ในปี 1878 William Crookes (นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ) เสนอว่าการเรืองแสงเกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบของรังสีบนพื้นผิวแก้วของหลอด แต่การศึกษาทั้งหมดเหล่านี้ไม่ได้เผยแพร่ที่ใด ดังนั้น เรินต์เกนจึงไม่ทราบเกี่ยวกับการค้นพบดังกล่าว หลังจากการตีพิมพ์การค้นพบของเขาในปี พ.ศ. 2438 ใน วารสารวิทยาศาสตร์ที่ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เขียนว่าร่างกายทั้งหมดโปร่งใสต่อรังสีเหล่านี้ แม้ว่าจะอยู่ในระดับที่แตกต่างกันมาก นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เริ่มให้ความสนใจในการทดลองที่คล้ายคลึงกัน พวกเขายืนยันการประดิษฐ์ของ Roentgen และการพัฒนาและปรับปรุงเพิ่มเติมของรังสีเอกซ์เริ่มต้นขึ้น

Wilhelm Roentgen ตัวเองตีพิมพ์อีกสองรายการ งานวิทยาศาสตร์ในเรื่องเอกซเรย์ในปี พ.ศ. 2439 และ พ.ศ. 2440 หลังจากนั้นท่านได้ทำกิจกรรมอื่น ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงคิดค้น แต่เรินต์เกนเป็นผู้ตีพิมพ์ งานวิทยาศาสตร์ในโอกาสนี้.

หลักการถ่ายภาพ

คุณสมบัติของรังสีนี้พิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏ การแผ่รังสีเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติหลัก ได้แก่ :

1. การสะท้อน. หากคลื่นกระทบพื้นผิวในแนวตั้งฉากจะไม่สะท้อน ในบางสถานการณ์ เพชรมีคุณสมบัติสะท้อนแสง
2. ความสามารถในการเจาะเนื้อเยื่อ นอกจากนี้ รังสียังสามารถทะลุผ่านพื้นผิวทึบแสงของวัสดุ เช่น ไม้ กระดาษ และอื่นๆ ได้
3. การดูดซึม การดูดซับขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัสดุ: ยิ่งมีความหนาแน่นมากเท่าใด รังสีเอกซ์ก็ยิ่งดูดซับได้มากเท่านั้น
4. สารบางชนิดเรืองแสง นั่นคือ เรืองแสง ทันทีที่รังสีหยุดลง แสงก็หายไปเช่นกัน ถ้ามันยังคงอยู่หลังจากหยุดการกระทำของรังสีแล้ว ผลกระทบนี้เรียกว่าฟอสฟอรัสเซนซ์
5. รังสีเอกซ์สามารถส่องฟิล์มถ่ายภาพได้เช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้
6. หากลำแสงผ่านอากาศไอออไนซ์จะเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ สถานะนี้เรียกว่าการนำไฟฟ้าและถูกกำหนดโดยใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีซึ่งกำหนดอัตราปริมาณรังสี

รังสี - อันตรายและผลประโยชน์

เมื่อมีการค้นพบ นักฟิสิกส์ Roentgen ไม่สามารถจินตนาการได้ว่าสิ่งประดิษฐ์ของเขาอันตรายแค่ไหน ในสมัยก่อน อุปกรณ์ทั้งหมดที่ผลิตรังสีนั้นยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ และเป็นผลให้ได้รับรังสีที่ปล่อยออกมาในปริมาณมาก ผู้คนไม่เข้าใจถึงอันตรายของรังสีดังกล่าว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนถึงกับเสนอรุ่นเกี่ยวกับอันตรายของรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์ที่เจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อมีผลทางชีวภาพ หน่วยวัดปริมาณรังสีคือเรินต์เกนต่อชั่วโมง อิทธิพลหลักอยู่ที่อะตอมของไอออไนซ์ที่อยู่ภายในเนื้อเยื่อ รังสีเหล่านี้ทำหน้าที่โดยตรงต่อโครงสร้างดีเอ็นเอของเซลล์ที่มีชีวิต ผลที่ตามมาของรังสีที่ไม่สามารถควบคุมได้ ได้แก่ :

• การกลายพันธุ์ของเซลล์
• การปรากฏตัวของเนื้องอก;
• การเผาไหม้ของรังสี
• การเจ็บป่วยจากรังสี

ข้อห้ามในการตรวจเอ็กซ์เรย์:

1. ผู้ป่วยอยู่ในภาวะวิกฤต
2. ระยะเวลาการตั้งครรภ์เนื่องจากผลเสียต่อทารกในครรภ์
3. ผู้ป่วยที่มีเลือดออกหรือ pneumothorax เปิด

รังสีเอกซ์ทำงานอย่างไรและใช้งานที่ไหน

1. ในการแพทย์ การวินิจฉัยด้วยรังสีเอกซ์ใช้ในการทำให้เนื้อเยื่อที่มีชีวิตโปร่งแสงเพื่อระบุความผิดปกติบางอย่างภายในร่างกาย การบำบัดด้วยรังสีเอกซ์จะดำเนินการเพื่อขจัดการก่อตัวของเนื้องอก
2. ในทางวิทยาศาสตร์ โครงสร้างของสารและลักษณะของรังสีเอกซ์ถูกเปิดเผย ปัญหาเหล่านี้ได้รับการจัดการโดยวิทยาศาสตร์ เช่น เคมี ชีวเคมี ผลึกศาสตร์
3. ในอุตสาหกรรม เพื่อตรวจหาการละเมิดผลิตภัณฑ์โลหะ
4. เพื่อความปลอดภัยของราษฎร ติดตั้งลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่สนามบินและอื่น ๆ ในที่สาธารณะเพื่อวัตถุประสงค์ในการคัดกรองสัมภาระ

การใช้รังสีเอกซ์ในทางการแพทย์ รังสีเอกซ์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์และทันตกรรม วัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

1. สำหรับการวินิจฉัยโรค
2. เพื่อติดตามกระบวนการเผาผลาญ
3. สำหรับการรักษาโรคต่างๆ

การใช้เอกซเรย์ในทางการแพทย์

นอกจากการตรวจหากระดูกหักแล้ว การเอ็กซเรย์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์อีกด้วย การประยุกต์ใช้เอกซเรย์เฉพาะทางคือการบรรลุเป้าหมายดังต่อไปนี้:

1. เพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง
2. เพื่อลดขนาดของเนื้องอก
3. เพื่อลดอาการปวด

ตัวอย่างเช่น ไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในโรคต่อมไร้ท่อถูกใช้อย่างแข็งขันในมะเร็งต่อมไทรอยด์ ซึ่งช่วยให้คนจำนวนมากกำจัดโรคร้ายนี้ ในปัจจุบัน เพื่อวินิจฉัยโรคที่ซับซ้อน เอกซเรย์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ จึงมีวิธีการวิจัยล่าสุดปรากฏขึ้น เช่น เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ในแนวแกน

การสแกนดังกล่าวทำให้แพทย์มีภาพสีที่แสดงอวัยวะภายในของบุคคล เพื่อตรวจหาการทำงานของอวัยวะภายใน การฉายรังสีเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้ว รังสีเอกซ์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านกายภาพบำบัด

คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีเอกซ์

1. ความสามารถในการเจาะ วัตถุทั้งหมดมีความโปร่งใสต่อรังสีเอกซ์ และระดับความโปร่งใสขึ้นอยู่กับความหนาของร่างกาย เนื่องจากคุณสมบัตินี้จึงทำให้ลำแสงเริ่มใช้ในยาเพื่อตรวจจับการทำงานของอวัยวะ การมีอยู่ของกระดูกหัก และสิ่งแปลกปลอมในร่างกาย
2. พวกเขาสามารถทำให้เกิดการเรืองแสงของวัตถุบางอย่างได้ ตัวอย่างเช่น หากใช้แบเรียมและแพลตตินั่มกับกระดาษแข็ง หลังจากผ่านการสแกนด้วยลำแสงแล้ว มันจะเรืองแสงเป็นสีเหลืองอมเขียว หากคุณวางมือของคุณระหว่างหลอดเอ็กซ์เรย์กับหน้าจอ แสงจะทะลุเข้าไปในกระดูกมากกว่าเข้าไปในเนื้อเยื่อ ดังนั้นเนื้อเยื่อกระดูกจะส่องแสงที่สว่างที่สุดบนหน้าจอ และเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อจะสว่างน้อยลง
3. แอ็คชั่นบนแผ่นฟิล์ม. รังสีเอกซ์สามารถทำให้ฟิล์มมืดลงได้เช่นเดียวกับแสง ซึ่งทำให้สามารถถ่ายภาพด้านเงาที่ได้รับเมื่อตรวจวัตถุด้วยรังสีเอกซ์
4. รังสีเอกซ์สามารถทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออนได้ สิ่งนี้ทำให้ไม่เพียงแต่จะพบรังสีเท่านั้น แต่ยังเปิดเผยความเข้มของพวกมันด้วยการวัดกระแสไอออไนเซชันในแก๊สด้วย
5. พวกมันมีผลทางชีวเคมีต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิต ด้วยคุณสมบัตินี้ รังสีเอกซ์จึงสามารถนำไปใช้ในทางการแพทย์ได้อย่างกว้างขวาง: สามารถรักษาทั้งโรคผิวหนังและโรคของอวัยวะภายใน ในกรณีนี้จะเลือกปริมาณรังสีที่ต้องการและระยะเวลาของรังสี การใช้การรักษาดังกล่าวเป็นเวลานานและมากเกินไปเป็นอันตรายและเป็นอันตรายต่อร่างกาย

ผลที่ตามมาของการใช้รังสีเอกซ์คือการช่วยชีวิตมนุษย์จำนวนมาก การเอ็กซ์เรย์ไม่เพียงแต่ช่วยวินิจฉัยโรคได้ทันท่วงทีเท่านั้น วิธีการรักษาโดยใช้รังสีบำบัดช่วยบรรเทาผู้ป่วยจากโรคต่างๆ ตั้งแต่ภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานมากเกินไป ไปจนถึงเนื้องอกร้ายของเนื้อเยื่อกระดูก

คำอธิบายสั้น ๆ ของรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (ฟลักซ์ของควอนตัม โฟตอน) ซึ่งเป็นพลังงานที่อยู่ในระดับพลังงานระหว่างรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีแกมมา (รูปที่ 2-1) โฟตอนเอ็กซ์เรย์มีพลังงานตั้งแต่ 100 eV ถึง 250 keV ซึ่งสอดคล้องกับการแผ่รังสีที่มีความถี่ 3×10 16 Hz ถึง 6×10 19 Hz และความยาวคลื่น 0.005–10 nm สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาคาบเกี่ยวกันในระดับมาก

ข้าว. 2-1.มาตราส่วนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างรังสีทั้งสองประเภทนี้คือวิธีที่เกิดขึ้น เอ็กซ์เรย์ได้มาจากการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอน (เช่น ในระหว่างการลดความเร็วของการไหลของพวกมัน) และรังสีแกมมา - ด้วยการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของนิวเคลียสขององค์ประกอบบางอย่าง

รังสีเอกซ์สามารถสร้างขึ้นได้ในระหว่างการลดความเร็วของการไหลแบบเร่งของอนุภาคที่มีประจุ (ที่เรียกว่า bremsstrahlung) หรือเมื่อการเปลี่ยนแปลงพลังงานสูงเกิดขึ้นในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม (การแผ่รังสีลักษณะเฉพาะ) อุปกรณ์ทางการแพทย์ใช้หลอดเอ็กซ์เรย์เพื่อสร้างรังสีเอกซ์ (ภาพที่ 2-2) ส่วนประกอบหลักคือแคโทดและแอโนดขนาดใหญ่ อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาเนื่องจากความแตกต่าง ศักย์ไฟฟ้าระหว่างแอโนดและแคโทด เร่งความเร็ว ไปถึงแอโนด เมื่อชนกับวัสดุที่พวกมันถูกทำให้ช้าลง เป็นผลให้มีการผลิตรังสีเอกซ์ bremsstrahlung ในระหว่างการชนกันของอิเล็กตรอนกับขั้วบวก กระบวนการที่สองก็เกิดขึ้นเช่นกัน - อิเล็กตรอนจะถูกกระแทกออกจากเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมของขั้วบวก สถานที่ของพวกเขาถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนจากเปลือกอื่นของอะตอม ในระหว่างกระบวนการนี้ รังสีเอกซ์ชนิดที่สองจะถูกสร้างขึ้น - รังสีเอกซ์ที่เรียกว่าลักษณะเฉพาะ ซึ่งสเปกตรัมจะขึ้นอยู่กับวัสดุแอโนดเป็นส่วนใหญ่ แอโนดส่วนใหญ่มักทำจากโมลิบดีนัมหรือทังสเตน มีอุปกรณ์พิเศษสำหรับการโฟกัสและกรองรังสีเอกซ์เพื่อปรับปรุงภาพที่ได้

ข้าว. 2-2.แบบแผนของอุปกรณ์หลอดเอ็กซ์เรย์:

คุณสมบัติของรังสีเอกซ์ที่กำหนดการใช้งานในทางการแพทย์ ได้แก่ พลังการทะลุทะลวง ผลเรืองแสง และเคมีเชิงแสง พลังการแทรกซึมของรังสีเอกซ์และการดูดซับโดยเนื้อเยื่อ ร่างกายมนุษย์และวัสดุเทียมเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่กำหนดการใช้งานในการวินิจฉัยด้วยรังสี ยิ่งความยาวคลื่นสั้นเท่าใด พลังการแทรกซึมของรังสีเอกซ์ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

แยกความแตกต่างระหว่างรังสีเอกซ์ "อ่อน" ที่มีพลังงานต่ำและความถี่รังสี (ตามลำดับ โดยมีความยาวคลื่นมากที่สุด) และรังสีเอกซ์ "แข็ง" ที่มีพลังงานโฟตอนและความถี่รังสีสูง โดยมีความยาวคลื่นสั้น ความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ (ตามลำดับ "ความแข็ง" และกำลังการทะลุทะลวง) ขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับหลอดเอ็กซ์เรย์ ยิ่งแรงดันไฟฟ้าบนหลอดสูงเท่าใด ความเร็วและพลังงานของการไหลของอิเล็กตรอนก็จะยิ่งมากขึ้น และความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์จะสั้นลง

ในระหว่างการโต้ตอบของรังสีเอกซ์ที่ทะลุผ่านสารจะมีการเปลี่ยนแปลงในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ ระดับการดูดกลืนรังสีเอกซ์โดยเนื้อเยื่อจะแตกต่างกัน และพิจารณาจากความหนาแน่นและน้ำหนักอะตอมของธาตุที่ประกอบเป็นวัตถุ ยิ่งความหนาแน่นและน้ำหนักอะตอมของสารที่วัตถุ (อวัยวะ) อยู่ภายใต้การศึกษาสูงขึ้นมากเท่าไร รังสีเอกซ์ก็จะถูกดูดกลืนมากขึ้น ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยเนื้อเยื่อและอวัยวะที่มีความหนาแน่นต่างกัน (ปอด กระดูก เนื้อเยื่ออ่อน ฯลฯ) ซึ่งอธิบายการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่แตกต่างกัน การสร้างภาพอวัยวะและโครงสร้างภายในขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเทียมหรือตามธรรมชาติในการดูดกลืนรังสีเอกซ์โดยอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ

ในการลงทะเบียนการแผ่รังสีที่ผ่านร่างกายจะใช้ความสามารถในการทำให้เกิดการเรืองแสงของสารประกอบบางชนิดและมีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีบนฟิล์ม ด้วยเหตุนี้จึงใช้หน้าจอพิเศษสำหรับฟลูออโรสโคปีและฟิล์มถ่ายภาพสำหรับการถ่ายภาพรังสี ในเครื่องเอ็กซ์เรย์สมัยใหม่ ระบบพิเศษของเครื่องตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล - แผงอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล - ใช้เพื่อลงทะเบียนการแผ่รังสีที่ลดทอน ในกรณีนี้ วิธีการเอ็กซ์เรย์เรียกว่าดิจิทัล

เนื่องจากผลกระทบทางชีวภาพของรังสีเอกซ์ จึงจำเป็นต้องปกป้องผู้ป่วยในระหว่างการตรวจ สำเร็จแล้ว

ระยะเวลาการสัมผัสที่สั้นที่สุด การเปลี่ยนฟลูออโรสโคปีด้วยการถ่ายภาพรังสี การใช้วิธีการไอออไนซ์อย่างสมเหตุสมผล การป้องกันโดยการป้องกันผู้ป่วยและเจ้าหน้าที่จากการสัมผัสกับรังสี

รังสีเอกซ์เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูงชนิดหนึ่ง มีการใช้อย่างแข็งขันในสาขาการแพทย์ต่างๆ

รังสีเอกซ์คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานโฟตอนตามมาตราส่วนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ระหว่างรังสีอัลตราไวโอเลตกับรังสีแกมมา (ตั้งแต่ ~10 eV ถึง ~1 MeV) ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นตั้งแต่ ~10^3 ถึง ~10^−2 อังสตรอม ( ตั้งแต่ ~10^−7 ถึง ~10^−12 ม.) กล่าวคือ เป็นรังสีที่แข็งกว่าแสงที่มองเห็นอย่างหาที่เปรียบไม่ได้ ซึ่งอยู่ในระดับนี้ระหว่างรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด ("ความร้อน")

ขอบเขตระหว่างรังสีเอกซ์และรังสีแกมมามีความโดดเด่นตามเงื่อนไข: ช่วงของพวกมันตัดกัน รังสีแกมมาสามารถมีพลังงานได้ 1 keV พวกมันมีต้นกำเนิดต่างกัน: รังสีแกมมาถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการที่เกิดขึ้นในนิวเคลียสของอะตอม ในขณะที่รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอน (ทั้งอิสระและในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม) ในเวลาเดียวกัน มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างจากโฟตอนเองในระหว่างกระบวนการที่เกิดขึ้น นั่นคือ การแบ่งช่วงรังสีเอกซ์และแกมมาเป็นส่วนใหญ่โดยพลการ

ช่วงการเอ็กซ์เรย์แบ่งออกเป็น "soft x-ray" และ "hard" ขอบเขตระหว่างทั้งสองอยู่ที่ระดับความยาวคลื่น 2 อังสตรอมและ 6 keV ของพลังงาน

เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์เป็นหลอดที่สร้างสุญญากาศ มีอิเล็กโทรด - แคโทดซึ่งมีประจุลบและขั้วบวกที่มีประจุบวก แรงดันไฟฟ้าระหว่างพวกเขาคือหลายสิบถึงหลายร้อยกิโลโวลต์ การสร้างโฟตอนเอ็กซ์เรย์เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอน "แตก" จากแคโทดและชนเข้ากับพื้นผิวของแอโนดด้วยความเร็วสูง รังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นเรียกว่า "bremsstrahlung" โฟตอนมีความยาวคลื่นต่างกัน

ในเวลาเดียวกัน โฟตอนของสเปกตรัมลักษณะเฉพาะจะถูกสร้างขึ้น อิเล็กตรอนบางส่วนในอะตอมของสารแอโนดตื่นเต้น กล่าวคือ มันจะไปโคจรที่สูงกว่า แล้วกลับสู่สถานะปกติ โดยปล่อยโฟตอนที่มีความยาวคลื่นบางช่วง รังสีเอกซ์ทั้งสองประเภทผลิตขึ้นในเครื่องกำเนิดมาตรฐาน

ประวัติการค้นพบ

เมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2438 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ Wilhelm Conrad Roentgen ค้นพบว่าสารบางชนิดภายใต้อิทธิพลของ "รังสีแคโทด" นั่นคือการไหลของอิเล็กตรอนที่เกิดจากหลอดรังสีแคโทดเริ่มเรืองแสง เขาอธิบายปรากฏการณ์นี้โดยอิทธิพลของรังสีเอกซ์บางชนิด ดังนั้น (“รังสีเอกซ์”) จึงเรียกรังสีนี้ในหลายภาษา ภายหลัง V.K. เรินต์เกนศึกษาปรากฏการณ์ที่เขาค้นพบ เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2438 เขาได้บรรยายในหัวข้อนี้ที่มหาวิทยาลัยเวิร์ซบวร์ก

ต่อมาปรากฎว่าเคยสังเกตการแผ่รังสีเอกซ์มาก่อน แต่ก็ไม่ได้ให้ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับรังสีนี้ สำคัญไฉน. หลอดรังสีแคโทดถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อนานมาแล้ว แต่ก่อน V.K. ไม่มีใครเอา X-ray เลย ความเอาใจใส่เป็นพิเศษในการทำให้แผ่นภาพมืดลง ฯลฯ ปรากฏการณ์ อันตรายที่เกิดจากรังสีที่ทะลุทะลวงยังไม่ทราบ

ประเภทและผลกระทบต่อร่างกาย

"เอ็กซ์เรย์" เป็นรังสีที่ทะลุทะลวงอย่างอ่อนโยนที่สุด การได้รับรังสีเอกซ์แบบอ่อนมากเกินไปจะคล้ายกับการได้รับรังสีอัลตราไวโอเลต แต่จะอยู่ในรูปแบบที่รุนแรงกว่า แผลไหม้ก่อตัวที่ผิวหนัง แต่แผลนั้นลึกกว่าและหายช้ากว่ามาก

Hard X-ray เป็นรังสีไอออไนซ์ที่เต็มเปี่ยมซึ่งสามารถนำไปสู่การเจ็บป่วยจากรังสีได้ รังสีเอกซ์สามารถทำลายโมเลกุลโปรตีนที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์ รวมทั้งโมเลกุลดีเอ็นเอของจีโนม แต่ถึงแม้ว่าควอนตัมของรังสีเอกซ์จะทำลายโมเลกุลของน้ำ แต่ก็ไม่สำคัญ: อนุมูลอิสระที่ออกฤทธิ์ทางเคมี H และ OH ก่อตัวขึ้น ซึ่งสามารถทำหน้าที่เกี่ยวกับโปรตีนและ DNA ได้ การเจ็บป่วยจากรังสีจะเกิดขึ้นในรูปแบบที่รุนแรงมากขึ้น จะส่งผลต่ออวัยวะสร้างเม็ดเลือดมากขึ้น

รังสีเอกซ์มีฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์และก่อมะเร็ง ซึ่งหมายความว่าความน่าจะเป็นของการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองในเซลล์ในระหว่างการฉายรังสีจะเพิ่มขึ้น และบางครั้งเซลล์ที่มีสุขภาพดีสามารถเสื่อมสภาพเป็นเซลล์มะเร็งได้ การเพิ่มโอกาสของเนื้องอกร้ายเป็นผลมาตรฐานของการสัมผัสใดๆ รวมทั้งการเอ็กซ์เรย์ รังสีเอกซ์เป็นรังสีที่ทะลุทะลวงที่อันตรายน้อยที่สุด แต่ก็ยังเป็นอันตรายได้

รังสีเอกซ์: การประยุกต์ใช้และวิธีการทำงาน

รังสีเอกซ์ใช้ในทางการแพทย์และในด้านอื่น ๆ ของกิจกรรมของมนุษย์

Fluoroscopy และเอกซเรย์คอมพิวเตอร์

การใช้รังสีเอกซ์ที่พบบ่อยที่สุดคือฟลูออโรสโคปี "Transillumination" ของร่างกายมนุษย์ช่วยให้คุณได้ภาพที่มีรายละเอียดของกระดูก (มองเห็นได้ชัดเจนที่สุด) และภาพของอวัยวะภายใน

ความโปร่งใสที่แตกต่างกันของเนื้อเยื่อร่างกายในรังสีเอกซ์นั้นสัมพันธ์กับองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติของโครงสร้างของกระดูกคือมีแคลเซียมและฟอสฟอรัสอยู่มาก เนื้อเยื่ออื่นๆ ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่ อะตอมของฟอสฟอรัสมีน้ำหนักเกินอะตอมออกซิเจนเกือบสองเท่าและอะตอมแคลเซียม - 2.5 เท่า (คาร์บอนไนโตรเจนและไฮโดรเจนเบากว่าออกซิเจน) ในเรื่องนี้การดูดซึมของโฟตอนเอ็กซ์เรย์ในกระดูกจะสูงกว่ามาก

นอกจาก "ภาพ" สองมิติแล้ว การถ่ายภาพรังสียังทำให้สามารถสร้างภาพสามมิติของอวัยวะได้ ซึ่งการถ่ายภาพรังสีชนิดนี้เรียกว่า เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (computed tomography) เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ จะใช้เอ็กซเรย์แบบอ่อน ปริมาณการรับแสงที่ได้รับในภาพเดียวมีน้อย โดยจะเท่ากับค่าแสงที่ได้รับระหว่างเที่ยวบิน 2 ชั่วโมงบนเครื่องบินที่ระดับความสูง 10 กม. โดยประมาณ

การตรวจจับข้อบกพร่องด้วย X-ray ช่วยให้คุณตรวจจับข้อบกพร่องภายในขนาดเล็กในผลิตภัณฑ์ได้ มีการใช้เอ็กซ์เรย์แบบแข็ง เนื่องจากวัสดุหลายชนิด (เช่น โลหะ) มีความ "โปร่งแสง" ได้ไม่ดี เนื่องจากมีมวลอะตอมที่สูงของสารที่เป็นส่วนประกอบ

การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และการวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์มีคุณสมบัติที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบอะตอมแต่ละตัวได้อย่างละเอียด การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในด้านเคมี (รวมถึงชีวเคมี) และผลึกศาสตร์ หลักการทำงานของมันคือการกระเจิงของการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดยอะตอมของผลึกหรือโมเลกุลที่ซับซ้อน โดยใช้การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ โครงสร้างของโมเลกุลดีเอ็นเอถูกกำหนด

การวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์ช่วยให้คุณระบุได้อย่างรวดเร็ว องค์ประกอบทางเคมีสาร

รังสีบำบัดมีหลายรูปแบบ แต่ทุกรูปแบบเกี่ยวข้องกับการใช้รังสีไอออไนซ์ รังสีรักษาแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ corpuscular และ wave Corpuscular ใช้การไหลของอนุภาคแอลฟา (นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม), อนุภาคบีตา (อิเล็กตรอน), นิวตรอน, โปรตอน, ไอออนหนัก คลื่นใช้รังสีของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า - รังสีเอกซ์และแกมมา

วิธีการฉายรังสีรักษาใช้เป็นหลักในการรักษาโรคมะเร็ง ความจริงก็คือว่าการแผ่รังสีส่งผลกระทบต่อการแบ่งเซลล์อย่างแข็งขันซึ่งเป็นสาเหตุที่อวัยวะสร้างเม็ดเลือดต้องทนทุกข์ทรมานด้วยวิธีนี้ (เซลล์ของพวกมันแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดเซลล์เม็ดเลือดแดงใหม่มากขึ้น) เซลล์มะเร็งยังมีการแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องและมีความเสี่ยงต่อรังสีมากกว่าเนื้อเยื่อปกติ

ระดับของรังสีถูกใช้เพื่อยับยั้งการทำงานของเซลล์มะเร็ง ในขณะที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพในระดับปานกลาง ภายใต้อิทธิพลของรังสี มันไม่ใช่การทำลายเซลล์ในลักษณะนี้ แต่เป็นความเสียหายต่อจีโนมของพวกมัน - โมเลกุลดีเอ็นเอ เซลล์ที่มีจีโนมที่ถูกทำลายสามารถดำรงอยู่ได้ชั่วระยะเวลาหนึ่ง แต่ไม่สามารถแบ่งตัวได้อีกต่อไป กล่าวคือ การเติบโตของเนื้องอกจะหยุดลง

การฉายรังสีเป็นรูปแบบการฉายรังสีที่อ่อนโยนที่สุด การแผ่รังสีคลื่นมีความนุ่มนวลกว่าการแผ่รังสี corpuscular และรังสีเอกซ์จะอ่อนกว่ารังสีแกมมา

ระหว่างตั้งครรภ์

การใช้รังสีไอออไนซ์ในระหว่างตั้งครรภ์เป็นอันตราย รังสีเอกซ์ทำให้เกิดการกลายพันธุ์และอาจทำให้เกิดความผิดปกติในทารกในครรภ์ได้ การบำบัดด้วยรังสีเอกซ์ไม่เข้ากันกับการตั้งครรภ์: ใช้ได้ก็ต่อเมื่อตัดสินใจทำแท้งแล้วเท่านั้น ข้อ จำกัด ของฟลูออโรสโคปนั้นนุ่มนวลกว่า แต่ในเดือนแรกก็ห้ามโดยเด็ดขาดเช่นกัน

ในกรณีฉุกเฉิน การตรวจเอ็กซ์เรย์จะถูกแทนที่ด้วยการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก แต่ในช่วงไตรมาสแรกพวกเขาพยายามหลีกเลี่ยงเช่นกัน (วิธีนี้เพิ่งปรากฏขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้และมีความแน่นอนอย่างยิ่งที่จะพูดถึงการไม่มีผลที่เป็นอันตราย)

อันตรายที่แน่ชัดเกิดขึ้นเมื่อได้รับปริมาณรวมอย่างน้อย 1 mSv (ในหน่วยเก่า - 100 mR) ด้วยการเอกซเรย์อย่างง่าย (เช่น เมื่อทำการถ่ายภาพรังสี) ผู้ป่วยจะได้รับน้อยกว่าประมาณ 50 เท่า ในการรับยาในแต่ละครั้ง คุณต้องทำการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์โดยละเอียด

กล่าวคือ การเอ็กซ์เรย์ 1-2 เท่าในระยะแรกของการตั้งครรภ์ไม่ได้คุกคามผลร้ายแรง (แต่อย่าเสี่ยงจะดีกว่า)

การรักษาด้วยมัน

รังสีเอกซ์ใช้ในการต่อสู้กับเนื้องอกมะเร็งเป็นหลัก วิธีนี้เป็นวิธีที่ดีเพราะมีประสิทธิภาพสูง: ฆ่าเนื้องอกได้ ไม่ดีเพราะว่าเนื้อเยื่อที่แข็งแรงไม่ได้ดีขึ้นมาก มีผลข้างเคียงมากมาย อวัยวะของเม็ดเลือดมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ

ในทางปฏิบัติ มีการใช้วิธีการต่างๆ เพื่อลดผลกระทบของรังสีเอกซ์ต่อเนื้อเยื่อที่แข็งแรง ลำแสงถูกชี้ไปที่มุมในลักษณะที่เนื้องอกอยู่ในโซนของทางแยกของพวกเขา (ด้วยเหตุนี้การดูดซับพลังงานหลักจึงเกิดขึ้นที่นั่น) บางครั้งขั้นตอนจะดำเนินการในการเคลื่อนไหว: ร่างกายของผู้ป่วยหมุนสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดรังสีรอบแกนที่ผ่านเนื้องอก ในขณะเดียวกัน เนื้อเยื่อที่แข็งแรงจะอยู่ในเขตฉายรังสีในบางครั้งเท่านั้น และสำหรับผู้ป่วยเท่านั้น

รังสีเอกซ์ใช้ในการรักษาโรคข้อบางและโรคที่คล้ายคลึงกันรวมทั้งโรคผิวหนัง โดยที่ อาการปวดลดลง 50-90% เนื่องจากการฉายรังสีในกรณีนี้มีความนุ่มนวลกว่า จึงไม่มีการสังเกตผลข้างเคียงที่คล้ายกับที่เกิดขึ้นในการรักษาเนื้องอก