Просмотрено: 1060

Как излучение рентгена влияет на организм человека

рентген черепа

Излучение рентгена представлено электромагнитными волнами. Длина волны рентгеновского излучения может быть от ста до 10-3 нм. Согласно специальной шкале с электромагнитными волнами, рентген расположился между гамма-излучениями и УФ. Х-луч появился в конце девятнадцатого века, благодаря лауреату Нобелевской премии К. Рентгену.

Краткие сведения

Природа рентгеновского излучения получила признание в 1895 году. Согласно истории, открытие свойств Х-лучей принадлежит физику В. К. Рентгену. Подобное открытие стало прорывом в истории, что дало человеку возможность применение рентгеновского излучения в медицине. Оказывает определенное влияние на организм человека. Следует отметить, что такое открытие внесло неоценимый вклад в развитие будущего всей медицины.

Такое излучение имеет соответствующие электромагнитные волны, длина которых от ста до 10-3 нм. Коротковолновое излучение перекрывается длинноволновым, а также наоборот.

Что касается фокусировки, то для нее используют многослойные зеркала, которые способны отражать до 40% излучений. Чаще всего излучение на организм человека создает жесткое воздействие. Однако имеются зеркала вогнутые, они схожи с оптическими, однако в них присутствует внешняя часть тарелки, которая отражает Х-лучи, что оказывает мягкое воздействие. Фокусировка играет важную роль, которая поможет предотвратить жесткое влияние на организм.

В. К. Рентген

Получение рентгеновского излучения происходит в соответствующих трубках. Трубка – это специальная колба из стекла, в которой содержится высокий вакуум. Трубка оснащена электродами, а именно — К (катодом), а также А (анодом), к ним прикреплено высокое напряжение. Катод – это источник электронов, анод – стержень металлический с наклонной поверхностью. Такое строение имеет материал, свойства которого теплопроводящие. Они формируются в момент бомбардировки электронов. Скошенный торец оснащен металлической пластиной из вольфрама.

Рентгеновское излучение имеет свои источники излучения могут быть естественными (изотопы радиоактивные), а также искусственные (трубки). Трубка содержит вакуум и два электрода. Катодом нагреваются электроны, набирают достаточно приличную скорость за счет поля. Благодаря использованию данных электронов, в вакууме происходит взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. В итоге возникает 2 основных вида подобных излучений.

Виды рентгеновского излучения:

  • характеристическое;
  • тормозное.

Около одного процента энергии всех электронов преобразуется в лучи. Оставшаяся энергия выходит в форме теплового потока. Именно с этой целью, рабочую поверхность анода изготавливают с помощью тугоплавких материалов.

Характеристическое излучение

Когда возникает контакт атомов анода с катодными электронами, вместе с тормозным излучением образуются Х-лучи, диапазон которых имеет отдельные линии. Подобное излучение, а именно характеристическое рентгеновское излучение имеет особое происхождение.

Простыми словами, электроны катода проходят в атом. Пустое место заполняется теми электронами, которые находились в верхней оболочке, так можно рассчитать коэффициент излучения. В нем содержится набор частот, который носит наименование – характеристическое рентгеновское излучение.

Закон Мозли – это специфический закон, который способен объединить частоту спектральных линий изучения характеристического с номер химических элементов. Открытие закона произошло в 1913 году благодаря Г. Мозли. Такое открытие является четким доказательством того, что все элементы таблицы Менделеева расположены, верно, что способствовало выведению физического смысла.

Закон Мозли постановляет, что характеристический диапазон не способен обнаружить периодическую закономерность, которая присуща оптическому спектру. Простыми словами, Мозли помогает определить номер химического элемента, в момент использования диапазона излучения характеристического, что оказало важную роль в расположении элементов в таблице.

Тормозное излучение

х-лучи

Когда электрон передвигается в определенной среде, он утрачивает собственную скорость. Появляется отрицательное ускорение. Излучение, образующееся в процессе торможения электронов в аноде, получило название тормозное излучение. Его свойства определяют на основе специальных факторов, а именно:

  • излучение происходит определенными квантами, их энергия касается частоты формулы;
  • энергия электронов, достигших анода равна;
  • энергия может передаваться веществу, нагревать его.

Закон ослабления

рентген кости на снимке

Вещество может контактировать с веществом двумя способами:

  • фотоэффект – поглощение фотона;
  • рассеяние.

Рассеяние бывает следующим:

  • Упругое или же когерентное. Подобное рассеяние случается в том случае, если не хватает энергии у фотона, чтобы осуществить процесс ионизации атома. Когерентное рассеяние подразумевает применение различных способов движения, однако энергия остается неизменной. Именно поэтому такой тип рассеяния носит название когерентное.
  • Комптоновское или же некогерентное рассеяние. Данный тип рассеяния возможен тогда, если у фотона значительно больше энергии, чем уровень энергии ионизации внутренней. При таком рассеянии изменяется направленность движения, энергия становится меньше.

Надо сказать несколько слов и про закон ослабления рентгеновского излучения. При нем происходит фотоэффект и рассеяние Х-лучей, который ослабевает пучок излучение. Таким образом, появилось ослабление. Открытие закона ослабления обладает экспоненциальным характером. Ослабление излучений специальными атомами имеет свойства аддитивности. Например, если задействовать массовый коэффициент по ослаблению, касающихся отдельных компонентов, можно отыскать массовое ослабление для более сложных элементов. В таком случае понадобится применение соответствующей формулы.

Применение формулы позволит узнать, особенности линейного коэффициента ослабления, который равен сумме 3 слагаемых, советующих фотоэффекту и рассеянию. Величина коэффициента ослабления зависит от диапазона излучений. Скорость расчета коэффициента ослабления зависит от влияния массового коэффициента ослабления, который равняется линейному коэффициенту к плотности элемента. Чтобы определить коэффициент для сложных веществ, понадобится химическая формула.

Монохроматическое излучение

Излучение монохроматическое попадает на решетку кристаллическую, дифрагируется, затем происходит распространение и рассеивание. Подобные лучи способны интерферировать. Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны осуществляет распространение графитом. Данное электромагнитное излучение обладает одной частотой.

Его можно получить такими способами:

  • решетка дифракционная;
  • лазер;
  • система призматическая;
  • различные источники света;
  • лампа газоразрядная.

Особенности альфа излучения

рентген лучи

Альфа-излучение – специфический поток, состоящий из частиц положительно заряженных, скорость их движения – 20 тысяч км/с. Альфа лучи возникают после распада ядер, обладающих большим порядковым номером. Поток владеет энергией 2-11 МэВ. Что касается побега альфа-частиц, то все зависит от сущности вещества и его скорости.

Важно отметить, что альфа-частицы отличаются массивностью, энергичностью, вызывают ионизацию.

Образовавшийся поток альфа-частиц (не поток рентгеновского излучения) оказывает негативное влияние на организм человека. С помощью листа бумаги можно сдержать альфа-частицы, так они не смогут проникнуть в кожу человека.

Альфа-излучение не несет опасности организму человека до тех пор, пока вещества радиоактивные, занимающиеся излучением альфа-частиц, не проникнут в организм сквозь рану. Если альфа-излучение проникает в организм человека с воздухом, пищей, возникает серьезная опасность здоровью.

Разновидности приемников

женщина смотрит рентген снимок

Приемники рентгеновского излучения, имеющиеся в медицине, бывают нескольких типов:

  • счетчик дозиметрический;
  • пленка;
  • пластина фоточувствительная;
  • экран флюоресцирующий;
  • преобразователь электронно-оптический.

Каждый из указанных приемников оказывает различное воздействие на организм человека, так как работает разный диапазон. На основе данных приемников разработаны следующие методики исследования рентгенологического:

  • рентгеноскопия;
  • рентгенография;
  • электроренгенография;
  • рентгенография дигитальная;
  • рентгеноскопия рентгенотелевизионная.

Воздействие на человеческий организм

Несмотря на огромную пользу Х-лучей в медицине, было установлено, что их воздействие на организм достаточно жесткое. Поэтому важно применять специальные средства защиты в медицине.

Организм человека после рентгена:

  • излучение может стать причиной изменений кожи, появления ожогов, которые заживают очень долго;
  • учитывая свойства рентгена, вред от изучений, как и от инфракрасного, ультрафиолетового, может носить продолжительный характер. Например: увеличивается скорость старения, меняется состав крови, риск развития лейкемии;
  • специальная защита от рентгеновского излучения поможет избежать таких повреждений, поэтому понадобится экранировка свинцовая, а также управление процессом на расстоянии;
  • последствия зависят от того, какой орган подвергают облучению, а также дозировка. Например, может появиться бесплодие;
  • систематическое облучение вызывает генетические мутации.

Благодаря многочисленным опытам, исследованиям, специалисты смогли подготовить соответствующую защиту, а также разработать международный стандарт дозировки облучения.

Существуют следующие методы защиты:

  • специальное приспособление, способное уберечь персонал;
  • коллективная защита, а именно: передвижная, стационарная;
  • средства для пациентов;
  • вещества от прямых Х-лучей.

Соблюдая все необходимые мероприятия, можно обезопасить собственное здоровье.

Особенности различных излучений

мужчина врач рентгенолог

Имеется несколько типов излучений, каждый из которых имеет определенный диапазон действия, а именно:

  • ультрафиолетовое;
  • инфракрасное;
  • рентгеновское.

Следует отметить, что инфракрасное излучение функционирует в диапазоне 3•1011 – 3,75•1014 Гц. Источником служит теплое тело. Например, инфракрасное излучение встречается в отопительных батареях, печах, обогревателях, лампах. Именно поэтому очень часто инфракрасные волны называются тепловыми.

Ультрафиолетовое излучение действует в определенном диапазоне, а именно 8 • 1014до 3 • 1016Гц. Ультрафиолетовое излучение обладает весьма высокой химической активностью. Лне могут вызывать зрительных образов, так как они невидимые.

Что касается рентгеновского излучения, то его диапазон составляет от 3 • 1016до 3 • 1020Гц. Очень важно беречь себя от негативного воздействия перечисленных лучей, так как последствия могут быть печальными!

Похожие публикации