• Hoe hoger de spanning wordt toegepast op de polen van de buis, hoe sterker het potentiaalverschil erover verschijnt, daarom zal de kinetische energie van bewegende elektronen hoger zijn. De spanning op de buis bepaalt de snelheid van elektronen en de kracht van hun botsing met de anodesubstantie; daarom bepaalt de spanning de golflengte van de resulterende röntgenstraling.

Classificatie van röntgenbuizen

1. Met doel
1. Diagnostisch
2. Therapeutisch
3. Voor structurele analyse
4. Voor doorschijnend
2. Met opzet
1. Door focus

• Single-focus (één spiraal op de kathode en één brandpunt op de anode)
• Bifocaal (er zijn twee spiralen van verschillende afmetingen op de kathode en twee brandpunten op de anode)

1. Per anodetype

• Stationair (vast)
• Roterend

Röntgenstralen worden niet alleen gebruikt voor röntgendiagnostische doeleinden, maar ook voor therapeutische doeleinden. Zoals hierboven opgemerkt, maakt het vermogen van röntgenstraling om de groei van tumorcellen te onderdrukken het mogelijk om het te gebruiken bij bestralingstherapie voor kanker. Naast het medische toepassingsgebied heeft röntgenstraling een brede toepassing gevonden in de techniek, materiaalkunde, kristallografie, chemie en biochemie: het is bijvoorbeeld mogelijk om structurele defecten in verschillende producten (rails, lassen, enz.) met behulp van röntgenstraling. Dit type onderzoek wordt foutdetectie genoemd. En op luchthavens, treinstations en andere drukke plaatsen worden röntgentelevisie-introscopen actief gebruikt om handbagage en bagage te scannen voor veiligheidsdoeleinden.

Afhankelijk van het type anode variëren röntgenbuizen qua ontwerp. Vanwege het feit dat 99% van de kinetische energie van elektronen wordt omgezet in thermische energie, treedt tijdens de werking van de buis een aanzienlijke verwarming van de anode op - het gevoelige wolfraamdoel brandt vaak door. In moderne röntgenbuizen wordt de anode gekoeld door deze te draaien. De roterende anode heeft de vorm van een schijf, die de warmte gelijkmatig over het gehele oppervlak verdeelt, waardoor plaatselijke oververhitting van het wolfraamdoel wordt voorkomen.

Ook qua focus verschilt het ontwerp van röntgenbuizen. Het brandpunt is het gebied van de anode waar de werkende röntgenbundel wordt gegenereerd. Verdeeld in echt brandpunt en effectief brandpunt ( rijst. 12). Omdat de anode onder een hoek staat, is het effectieve brandpunt kleiner dan het daadwerkelijke brandpunt. Er worden verschillende brandpuntsgroottes gebruikt, afhankelijk van de grootte van het beeldgebied. Hoe groter het beeldgebied, hoe breder het brandpunt moet zijn om het gehele beeldgebied te bestrijken. Een kleiner brandpunt produceert echter een betere beeldhelderheid. Daarom wordt bij het produceren van kleine afbeeldingen een korte gloeidraad gebruikt en worden elektronen naar een klein doelgebied van de anode geleid, waardoor een kleiner brandpunt ontstaat.

Rijst. 9 - Röntgenbuis met een stationaire anode.
Rijst. 10 - Röntgenbuis met roterende anode.
Rijst. 11 - Röntgenbuisapparaat met roterende anode.
Rijst. 12 is een diagram van de vorming van een reëel en effectief brandpunt.

Röntgenstraal
onzichtbare straling die, zij het in verschillende mate, alle stoffen kan doordringen. Het is elektromagnetische straling met een golflengte van ongeveer 10-8 cm.Net als zichtbaar licht veroorzaakt röntgenstraling het zwart worden van fotografische films. Deze eigenschap is van belang voor de geneeskunde, de industrie en het wetenschappelijk onderzoek. Röntgenstraling gaat door het te bestuderen object en valt vervolgens op de fotografische film. Hierop wordt de interne structuur ervan afgebeeld. Omdat het doordringend vermogen van röntgenstraling voor verschillende materialen varieert, produceren delen van het object die er minder transparant voor zijn, lichtere gebieden op de foto dan die waar de straling goed doorheen dringt. Botweefsel is dus minder transparant voor röntgenstralen dan het weefsel waaruit de huid en inwendige organen bestaan. Daarom zullen de botten op een röntgenfoto als lichtere gebieden verschijnen en kan de breukplaats, die transparanter is voor straling, vrij gemakkelijk worden gedetecteerd. Röntgenstralen worden ook in de tandheelkunde gebruikt om cariës en abcessen in de wortels van tanden op te sporen, en in de industrie om scheuren in gietstukken, kunststoffen en rubbers op te sporen. Röntgenstralen worden in de scheikunde gebruikt om verbindingen te analyseren en in de natuurkunde om de structuur van kristallen te bestuderen. Een röntgenbundel die door een chemische verbinding gaat, produceert karakteristieke secundaire straling, waarvan de spectroscopische analyse de scheikundige in staat stelt de samenstelling van de verbinding te bepalen. Wanneer een bundel röntgenstralen op een kristallijne substantie valt, wordt deze verstrooid door de atomen van het kristal, waardoor een helder, regelmatig beeld ontstaat van vlekken en strepen op een fotografische plaat, waardoor het mogelijk wordt de interne structuur van het kristal vast te stellen. . Het gebruik van röntgenstraling bij de behandeling van kanker is gebaseerd op het feit dat het kankercellen doodt. Het kan echter ook ongewenste effecten hebben op normale cellen. Daarom moet uiterste voorzichtigheid worden betracht bij het gebruik van röntgenfoto's op deze manier. Röntgenstraling werd ontdekt door de Duitse natuurkundige W. Roentgen (1845-1923). Zijn naam is vereeuwigd in verschillende andere fysieke termen die verband houden met deze straling: de röntgenstraling is de internationale eenheid voor de dosis ioniserende straling; een foto gemaakt in een röntgenapparaat wordt een röntgenfoto genoemd; Het gebied van de radiologische geneeskunde dat röntgenstralen gebruikt om ziekten te diagnosticeren en te behandelen, wordt radiologie genoemd. Roentgen ontdekte straling in 1895 toen hij hoogleraar natuurkunde was aan de Universiteit van Würzburg. Terwijl hij experimenten uitvoerde met kathodestralen (elektronenstromen in ontladingsbuizen), merkte hij dat een scherm in de buurt van een vacuümbuis, bedekt met kristallijn bariumcyanoplaniet, helder gloeide, hoewel de buis zelf bedekt was met zwart karton. Roentgen stelde verder vast dat het doordringend vermogen van de onbekende stralen die hij ontdekte, die hij röntgenstralen noemde, afhing van de samenstelling van het absorberende materiaal. Hij verkreeg ook een beeld van de botten van zijn eigen hand door deze tussen een ontladingsbuis met kathodestralen en een scherm bedekt met bariumcyanoplaniet te plaatsen. Röntgens ontdekking werd gevolgd door experimenten van andere onderzoekers die veel nieuwe eigenschappen en toepassingen van deze straling ontdekten. Een belangrijke bijdrage werd geleverd door M. Laue, W. Friedrich en P. Knipping, die in 1912 de diffractie van röntgenstraling demonstreerden wanneer deze door een kristal ging; W. Coolidge, die in 1913 een hoogvacuüm röntgenbuis met een verwarmde kathode uitvond; G. Moseley, die in 1913 het verband vaststelde tussen de golflengte van straling en het atoomnummer van een element; G. en L. Bragg, die in 1915 de Nobelprijs ontvingen voor het ontwikkelen van de grondbeginselen van structurele röntgenanalyse.
Röntgenstralen ontvangen
Röntgenstraling treedt op wanneer elektronen die met hoge snelheid bewegen een interactie aangaan met materie. Wanneer elektronen botsen met atomen van welke stof dan ook, verliezen ze snel hun kinetische energie. In dit geval wordt het grootste deel ervan omgezet in warmte en wordt een klein deel, gewoonlijk minder dan 1%, omgezet in röntgenenergie. Deze energie komt vrij in de vorm van quantadeeltjes, fotonen genaamd, die energie hebben maar waarvan de rustmassa nul is. Röntgenfotonen verschillen in hun energie, die omgekeerd evenredig is met hun golflengte. De conventionele methode voor het produceren van röntgenstraling produceert een breed scala aan golflengten, dat het röntgenspectrum wordt genoemd. Het spectrum bevat uitgesproken componenten, zoals weergegeven in Fig. 1. Het brede ‘continuüm’ wordt het continue spectrum of witte straling genoemd. De scherpe pieken die erop worden geplaatst, worden karakteristieke röntgenemissielijnen genoemd. Hoewel het hele spectrum het resultaat is van botsingen van elektronen met materie, zijn de mechanismen voor het verschijnen van het brede deel en de lijnen verschillend. Een stof bestaat uit een groot aantal atomen, elk met een kern omgeven door elektronenschillen, en elk elektron in de schil van een atoom van een bepaald element heeft een bepaald discreet energieniveau. Typisch worden deze schillen, of energieniveaus, aangeduid met de symbolen K, L, M, enz., beginnend bij de schil die het dichtst bij de kern ligt. Wanneer een invallend elektron met voldoende hoge energie in botsing komt met een van de elektronen die bij het atoom horen, slaat het dat elektron uit zijn schil. De lege ruimte wordt ingenomen door een ander elektron uit de schil, wat overeenkomt met een hogere energie. Deze laatste geeft overtollige energie af door een röntgenfoton uit te zenden. Omdat schilelektronen discrete energiewaarden hebben, hebben de resulterende röntgenfotonen ook een discreet spectrum. Dit komt overeen met scherpe pieken voor bepaalde golflengten, waarvan de specifieke waarden afhankelijk zijn van het doelelement. De karakteristieke lijnen vormen de K-, L- en M-reeks, afhankelijk van uit welke schil (K, L of M) het elektron is verwijderd. De relatie tussen de golflengte van de röntgenstraling en het atoomnummer wordt de wet van Moseley genoemd (Figuur 2).

De elektronen worden op de anode gefocusseerd door een speciaal gevormde elektrode die de kathode omringt. Deze elektrode wordt focusseringselektrode genoemd en vormt samen met de kathode de “elektronische spotlight” van de buis. De anode die wordt onderworpen aan een elektronenbombardement moet van vuurvast materiaal zijn gemaakt, aangezien het grootste deel van de kinetische energie van de bombarderende elektronen wordt omgezet in warmte. Bovendien is het wenselijk dat de anode is gemaakt van een materiaal met een hoog atoomnummer, omdat De röntgenopbrengst neemt toe met toenemend atoomnummer. Het meest gekozen anodemateriaal is wolfraam, waarvan het atoomnummer 74 is. Het ontwerp van röntgenbuizen kan variëren afhankelijk van de gebruiksomstandigheden en de vereisten.
RÖNTGEN DETECTIE
Alle methoden voor het detecteren van röntgenstraling zijn gebaseerd op hun interactie met materie. Er kunnen twee typen detectoren zijn: detectoren die beeld leveren en detectoren die dat niet doen. De eerste omvatten röntgenfluorografie- en fluoroscopie-apparaten, waarbij een bundel röntgenstraling door het te bestuderen object gaat en de uitgezonden straling een luminescerend scherm of fotografische film raakt. Het beeld verschijnt vanwege het feit dat verschillende delen van het onderzochte object straling anders absorberen - afhankelijk van de dikte van de substantie en de samenstelling ervan. Bij detectoren met een fluorescerend scherm wordt de röntgenenergie omgezet in een direct waarneembaar beeld, terwijl deze bij radiografie op een gevoelige emulsie wordt vastgelegd en pas kan worden waargenomen nadat de film is ontwikkeld. Het tweede type detectoren omvat een grote verscheidenheid aan apparaten waarin de energie van röntgenstraling wordt omgezet in elektrische signalen die de relatieve intensiteit van de straling karakteriseren. Deze omvatten ionisatiekamers, geigertellers, proportionele tellers, scintillatietellers en enkele speciale cadmiumsulfide- en selenidedetectoren. Momenteel kunnen de meest effectieve detectoren worden beschouwd als scintillatietellers, die goed werken over een breed energiebereik.
zie ook DEELTJESDETECTOREN. De detector wordt geselecteerd rekening houdend met de omstandigheden van de taak. Als u bijvoorbeeld de intensiteit van afgebogen röntgenstraling nauwkeurig wilt meten, worden tellers gebruikt waarmee u metingen kunt uitvoeren met een nauwkeurigheid van een fractie van een procent. Als je veel afgebogen bundels moet registreren, is het raadzaam om röntgenfilm te gebruiken, hoewel het in dit geval onmogelijk is om de intensiteit met dezelfde nauwkeurigheid te bepalen.
Röntgen- en GAMMA-DEFECTOSCOPIE
Een van de meest voorkomende toepassingen van röntgenstraling in de industrie is de kwaliteitscontrole van materialen en het opsporen van fouten. De röntgenmethode is niet-destructief, zodat het te testen materiaal, indien blijkt dat het aan de noodzakelijke eisen voldoet, vervolgens voor het beoogde doel kan worden gebruikt. Zowel röntgen- als gammafoutdetectie zijn gebaseerd op het doordringend vermogen van röntgenstraling en de kenmerken van de absorptie ervan in materialen. Het doordringingsvermogen wordt bepaald door de energie van de röntgenfotonen, die afhankelijk is van de versnellingsspanning in de röntgenbuis. Dikke monsters en monsters gemaakt van zware metalen, zoals goud en uranium, hebben daarom een ​​röntgenbron met een hogere spanning nodig om ze te bestuderen, terwijl voor dunne monsters een bron met een lagere spanning voldoende is. Voor gammafoutdetectie van zeer grote gietstukken en grote gewalste producten worden betatrons en lineaire versnellers gebruikt, die deeltjes versnellen tot energieën van 25 MeV of meer. De absorptie van röntgenstraling in een materiaal hangt af van de dikte van de absorber d en de absorptiecoëfficiënt m en wordt bepaald door de formule I = I0e-md, waarbij I de intensiteit is van de straling die door de absorber gaat, I0 is de intensiteit van de invallende straling, en e = 2,718 is de basis van natuurlijke logaritmen. Voor een bepaald materiaal bij een gegeven golflengte (of energie) van röntgenstraling is de absorptiecoëfficiënt een constante. Maar de straling van een röntgenbron is niet monochromatisch, maar bevat een breed spectrum aan golflengten, waardoor de absorptie bij dezelfde dikte van de absorber afhankelijk is van de golflengte (frequentie) van de straling. Röntgenstraling wordt veel gebruikt in alle industrieën die verband houden met metaalvervorming. Het wordt ook gebruikt voor het testen van artillerielopen, voedselproducten, kunststoffen en voor het testen van complexe apparaten en systemen in de elektronische technologie. (Neutronografie, waarbij gebruik wordt gemaakt van neutronenstralen in plaats van röntgenstralen, wordt voor soortgelijke doeleinden gebruikt.) Röntgenstralen worden ook voor andere doeleinden gebruikt, zoals het onderzoeken van schilderijen om hun authenticiteit te bepalen of het detecteren van extra verflagen bovenop de basislaag. .
RÖNTGENDIFFRACTIE
Röntgendiffractie levert belangrijke informatie op over vaste stoffen (hun atomaire structuur en kristalvorm), maar ook over vloeistoffen, amorfe vaste stoffen en grote moleculen. De diffractiemethode wordt ook gebruikt om nauwkeurig (met een fout van minder dan 10-5) interatomaire afstanden te bepalen, spanningen en defecten te identificeren en de oriëntatie van enkele kristallen te bepalen. Met behulp van het diffractiepatroon kunt u onbekende materialen identificeren, maar ook de aanwezigheid van onzuiverheden in het monster detecteren en identificeren. Het belang van de röntgendiffractiemethode voor de vooruitgang van de moderne natuurkunde kan nauwelijks worden overschat, aangezien het moderne begrip van de eigenschappen van materie uiteindelijk gebaseerd is op gegevens over de rangschikking van atomen in verschillende chemische verbindingen, de aard van de bindingen daartussen en structurele gebreken. Het belangrijkste hulpmiddel voor het verkrijgen van deze informatie is de röntgendiffractiemethode. Röntgendiffractiekristallografie is van cruciaal belang voor het bepalen van de structuren van complexe grote moleculen, zoals deoxyribonucleïnezuur (DNA) moleculen, het genetische materiaal van levende organismen. Onmiddellijk na de ontdekking van röntgenstraling concentreerde de wetenschappelijke en medische belangstelling zich zowel op het vermogen van deze straling om het lichaam binnen te dringen als op de aard ervan. Experimenten met diffractie van röntgenstraling door spleten en diffractieroosters hebben aangetoond dat het tot elektromagnetische straling behoort en een golflengte heeft in de orde van 10-8-10-9 cm. Zelfs eerder vermoedden wetenschappers, in het bijzonder W. Barlow, dat de regelmatige en symmetrische vorm van natuurlijke kristallen is te danken aan de geordende rangschikking van atomen waaruit het kristal bestaat. In sommige gevallen kon Barlow de kristalstructuur correct voorspellen. De waarde van de voorspelde interatomaire afstanden was 10-8 cm.Het feit dat de interatomaire afstanden in de orde van de röntgengolflengte bleken te liggen, maakte het in principe mogelijk om hun diffractie waar te nemen. Het resultaat was het ontwerp van een van de belangrijkste experimenten in de geschiedenis van de natuurkunde. M. Laue organiseerde een experimentele test van dit idee, die werd uitgevoerd door zijn collega's W. Friedrich en P. Knipping. In 1912 publiceerden ze alle drie hun werk over de resultaten van röntgendiffractie. Principes van röntgendiffractie. Om het fenomeen röntgendiffractie te begrijpen, moeten we in volgorde het volgende bekijken: ten eerste het spectrum van röntgenstraling, ten tweede de aard van de kristalstructuur, en ten derde het fenomeen diffractie zelf. Zoals hierboven vermeld bestaat karakteristieke röntgenstraling uit een reeks spectraallijnen met een hoge mate van monochromaticiteit, bepaald door het anodemateriaal. Met behulp van filters kun je de meest intense uitlichten. Door het anodemateriaal op de juiste manier te kiezen, is het daarom mogelijk een bron van bijna monochromatische straling te verkrijgen met een zeer nauwkeurig gedefinieerde golflengte. Karakteristieke stralingsgolflengten variëren doorgaans van 2,285 voor chroom tot 0,558 voor zilver (de waarden voor de verschillende elementen zijn tot zes significante cijfers bekend). Het karakteristieke spectrum wordt gesuperponeerd op een continu “wit” spectrum met een veel lagere intensiteit, als gevolg van de vertraging van invallende elektronen in de anode. Zo kunnen uit elke anode twee soorten straling worden verkregen: karakteristiek en remstraling, die elk op hun eigen manier een belangrijke rol spelen. Atomen in een kristalstructuur zijn met regelmatige periodiciteit gerangschikt en vormen een reeks identieke cellen - een ruimtelijk rooster. Sommige roosters (zoals die voor de meest voorkomende metalen) zijn vrij eenvoudig, terwijl andere (zoals die voor eiwitmoleculen) behoorlijk complex zijn. Kenmerkend voor een kristalstructuur is het volgende: als men zich van een bepaald punt van de ene cel naar het overeenkomstige punt van een aangrenzende cel beweegt, wordt precies dezelfde atomaire omgeving onthuld. En als een bepaald atoom zich op een bepaald punt in een cel bevindt, dan zal hetzelfde atoom zich op een gelijkwaardig punt in elke aangrenzende cel bevinden. Dit principe is strikt geldig voor een perfect, ideaal geordend kristal. Veel kristallen (bijvoorbeeld vaste metaaloplossingen) zijn echter tot op zekere hoogte verstoord, d.w.z. kristallografisch equivalente plaatsen kunnen door verschillende atomen worden ingenomen. In deze gevallen wordt niet de positie van elk atoom bepaald, maar alleen de positie van het atoom “statistisch gemiddeld” over een groot aantal deeltjes (of cellen). Het fenomeen diffractie wordt besproken in het artikel OPTICS en de lezer kan dat artikel raadplegen voordat hij verder gaat. Het laat zien dat als golven (bijvoorbeeld geluid, licht, röntgenstraling) door een kleine spleet of gat gaan, dit laatste kan worden beschouwd als een secundaire bron van golven, en dat het beeld van de spleet of het gat uit afwisselend licht bestaat. en donkere strepen. Verder, als er een periodieke structuur van gaten of spleten is, verschijnt er als resultaat van de versterkende en verzwakkende interferentie van stralen die uit verschillende gaten komen een duidelijk diffractiepatroon. Röntgendiffractie is een collectief verstrooiingsfenomeen waarbij de rol van gaten en verstrooiingscentra wordt gespeeld door periodiek gerangschikte atomen van de kristalstructuur. De wederzijdse verbetering van hun beelden onder bepaalde hoeken produceert een diffractiepatroon dat lijkt op het patroon dat zou ontstaan ​​wanneer licht diffractie zou zijn op een driedimensionaal diffractierooster. Verstrooiing treedt op als gevolg van de interactie van invallende röntgenstralen met elektronen in het kristal. Omdat de golflengte van röntgenstraling van dezelfde orde van grootte is als de grootte van het atoom, is de golflengte van de verstrooide röntgenstraling dezelfde als die van de invallende röntgenstraling. Dit proces is het resultaat van geforceerde oscillaties van elektronen onder invloed van invallende röntgenstraling. Beschouw nu een atoom met een wolk van gebonden elektronen (rond de kern) die wordt getroffen door röntgenstraling. Elektronen in alle richtingen verstrooien tegelijkertijd de invallende straling en zenden hun eigen röntgenstraling uit met dezelfde golflengte, hoewel met een verschillende intensiteit. De intensiteit van de verstrooide straling houdt verband met het atoomnummer van het element, omdat atoomnummer is gelijk aan het aantal orbitale elektronen dat kan deelnemen aan verstrooiing. (Deze afhankelijkheid van de intensiteit van het atoomnummer van het verstrooiende element en van de richting waarin de intensiteit wordt gemeten, wordt gekenmerkt door de atomaire verstrooiingsfactor, die een uiterst belangrijke rol speelt bij de analyse van de structuur van kristallen.) Laten we selecteer in de kristalstructuur een lineaire keten van atomen die zich op dezelfde afstand van elkaar bevinden, en beschouw hun diffractiepatroon. Er is al opgemerkt dat het röntgenspectrum bestaat uit een continu deel ("continuüm") en een reeks intensere lijnen die kenmerkend zijn voor het element dat het anodemateriaal is. Laten we zeggen dat we het continue spectrum hebben gefilterd en een bijna monochromatische bundel röntgenstralen hebben gekregen, gericht op onze lineaire keten van atomen. Aan de voorwaarde van versterking (versterkende interferentie) is voldaan als het verschil in de paden van de golven die door naburige atomen worden verstrooid een veelvoud is van de golflengte. Als de straal onder een hoek a0 invalt op een rij atomen gescheiden door intervallen a (periode), dan wordt voor de diffractiehoek a het padverschil dat overeenkomt met de versterking geschreven als a(cos a - cosa0) = hl, waarbij l is de golflengte en het gehele getal h (Fig. 4 en 5).

Dit zijn de drie fundamentele Laue-vergelijkingen voor röntgendiffractie, waarbij de getallen h, k en c de Miller-indices zijn voor het diffractievlak.
zie ook KRISTALLEN EN KRISTALLOGRAFIE. Als je een van de Laue-vergelijkingen bekijkt, bijvoorbeeld de eerste, kun je opmerken dat aangezien a, a0, l constanten zijn, en h = 0, 1, 2, ..., de oplossing ervan kan worden weergegeven als een reeks kegels met een gemeenschappelijke as a (Fig. 5). Hetzelfde geldt voor de richtingen b en c. In het algemene geval van driedimensionale verstrooiing (diffractie) moeten de drie Laue-vergelijkingen een gemeenschappelijke oplossing hebben, d.w.z. drie diffractiekegels op elk van de assen moeten elkaar kruisen; de algemene snijlijn wordt getoond in Fig. 6. De gezamenlijke oplossing van de vergelijkingen leidt tot de wet van Bragg-Wolfe:

Röntgenstraling (synoniem röntgenstraling) heeft een breed golflengtebereik (van 8,10 -6 tot 10 -12 cm). Röntgenstraling treedt op wanneer geladen deeltjes, meestal elektronen, worden afgeremd in het elektrische veld van atomen van een stof. De in dit geval gevormde quanta hebben verschillende energieën en vormen een continu spectrum. De maximale energie van quanta in een dergelijk spectrum is gelijk aan de energie van invallende elektronen. In (cm) is de maximale energie van röntgenkwanta, uitgedrukt in kilo-elektronvolt, numeriek gelijk aan de grootte van de spanning die op de buis wordt aangelegd, uitgedrukt in kilovolt. Wanneer röntgenstralen door een stof gaan, interageren ze met de elektronen van de atomen. Voor röntgenkwanta met energieën tot 100 keV is het meest karakteristieke type interactie het foto-elektrische effect. Als gevolg van een dergelijke interactie wordt de energie van het kwantum volledig besteed aan het losscheuren van het elektron uit de atomaire schil en het daaraan verlenen van kinetische energie. Naarmate de energie van een röntgenkwantum toeneemt, neemt de waarschijnlijkheid van het foto-elektrische effect af en wordt het proces van verstrooiing van kwantumdeeltjes door vrije elektronen – het zogenaamde Compton-effect – overheersend. Als gevolg van een dergelijke interactie wordt ook een secundair elektron gevormd en bovendien wordt een kwantum uitgezonden met een energie die lager is dan de energie van het primaire kwantum. Als de energie van het röntgenkwantum één mega-elektronvolt overschrijdt, kan het zogenaamde pairing-effect optreden, waarbij een elektron en een positron worden gevormd (zie). Bijgevolg neemt bij het passeren van een stof de energie van röntgenstraling af, dat wil zeggen dat de intensiteit ervan afneemt. Omdat de absorptie van laagenergetische kwanta met een grotere waarschijnlijkheid plaatsvindt, wordt de röntgenstraling verrijkt met kwanta met hogere energie. Deze eigenschap van röntgenstraling wordt gebruikt om de gemiddelde energie van quanta te vergroten, dat wil zeggen om de hardheid ervan te vergroten. Een toename van de hardheid van röntgenstraling wordt bereikt met behulp van speciale filters (zie). Röntgenstraling wordt gebruikt voor röntgendiagnostiek (zie) en (zie). Zie ook Ioniserende straling.

Röntgenstraling (synoniem: röntgenstraling, röntgenstraling) is kwantum-elektromagnetische straling met een golflengte van 250 tot 0,025 A (of energiekwanta van 5,10 -2 tot 5,10 2 keV). In 1895 werd het ontdekt door VK Röntgen. Het spectrale gebied van elektromagnetische straling grenzend aan röntgenstraling, waarvan de energiekwanta groter zijn dan 500 keV, wordt gammastraling genoemd (zie); straling waarvan de energiekwanta lager zijn dan 0,05 kev vormt ultraviolette straling (zie).

Röntgenstraling vertegenwoordigt dus een relatief klein deel van het enorme spectrum van elektromagnetische straling, dat zowel radiogolven als zichtbaar licht omvat, en plant zich, net als elke andere elektromagnetische straling, voort met de snelheid van het licht (in een vacuüm van ongeveer 300.000 km/u). sec) en wordt gekenmerkt door een golflengte λ (de afstand waarover straling zich in één oscillatieperiode aflegt). Röntgenstraling heeft ook een aantal andere golfeigenschappen (breking, interferentie, diffractie), maar deze zijn veel moeilijker waar te nemen dan straling met een langere golflengte: zichtbaar licht, radiogolven.

Röntgenspectra: a1 - continu remstralingsspectrum bij 310 kV; a - continu remspectrum bij 250 kV, a1 - spectrum gefilterd met 1 mm Cu, a2 - spectrum gefilterd met 2 mm Cu, b - Wolfraamlijnen uit de K-serie.

Om röntgenstraling op te wekken worden röntgenbuizen (zie) gebruikt, waarin straling ontstaat wanneer snelle elektronen interageren met atomen van de anodesubstantie. Er zijn twee soorten röntgenstraling: remstraling en karakteristiek. Bremsstrahlung-röntgenstralen hebben een continu spectrum, vergelijkbaar met gewoon wit licht. De intensiteitsverdeling afhankelijk van de golflengte (Fig.) wordt weergegeven door een curve met een maximum; bij lange golven daalt de curve vlak, en bij korte golven daalt hij steil en eindigt bij een bepaalde golflengte (λ0), de zogenaamde kortegolfgrens van het continue spectrum. De waarde van λ0 is omgekeerd evenredig met de spanning op de buis. Bremsstrahlung treedt op wanneer snelle elektronen interageren met atoomkernen. De intensiteit van de remstraling is recht evenredig met de sterkte van de anodestroom, het kwadraat van de spanning over de buis en het atoomnummer (Z) van de anodesubstantie.

Als de energie van de in de röntgenbuis versnelde elektronen de voor de anodesubstantie kritische waarde overschrijdt (deze energie wordt bepaald door de voor deze substantie kritische spanning op de buis Vcr), dan ontstaat karakteristieke straling. Het karakteristieke spectrum is bekleed; de spectraallijnen vormen reeksen, aangegeven met de letters K, L, M, N.

De K-serie is de kortste golflengte, de L-serie heeft een langere golflengte, de M- en N-serie worden alleen waargenomen in zware elementen (Vcr van wolfraam voor de K-serie is 69,3 kV, voor de L-serie - 12,1 kV). Karakteristieke straling ontstaat als volgt. Snelle elektronen slaan atomaire elektronen uit hun binnenste schil. Het atoom wordt opgewonden en keert vervolgens terug naar de grondtoestand. In dit geval vullen elektronen uit de buitenste, minder gebonden schillen de ruimtes in de binnenste schillen, en worden fotonen met karakteristieke straling uitgezonden met een energie die gelijk is aan het verschil tussen de energieën van het atoom in de aangeslagen toestand en de grondtoestand. Dit verschil (en dus de fotonenenergie) heeft een bepaalde waarde die kenmerkend is voor elk element. Dit fenomeen ligt ten grondslag aan de röntgenspectrale analyse van elementen. De figuur toont het lijnenspectrum van wolfraam tegen de achtergrond van een continu spectrum van remstraling.

De energie van elektronen die in de röntgenbuis worden versneld, wordt vrijwel volledig omgezet in thermische energie (de anode wordt erg heet), slechts een klein deel (ongeveer 1% bij een spanning dichtbij 100 kV) wordt omgezet in remstralingsenergie.

Het gebruik van röntgenstraling in de geneeskunde is gebaseerd op de wetten van de absorptie van röntgenstraling door de materie. De absorptie van röntgenstraling is volledig onafhankelijk van de optische eigenschappen van de absorberende substantie. Kleurloos en transparant loodglas, gebruikt om personeel in röntgenkamers te beschermen, absorbeert röntgenstralen vrijwel volledig. Een vel papier dat niet transparant is voor licht verzwakt daarentegen de röntgenstralen niet.

De intensiteit van een homogene (d.w.z. een bepaalde golflengte) röntgenbundel die door een absorberlaag gaat, neemt af volgens de exponentiële wet (e-x), waarbij e de basis is van natuurlijke logaritmen (2,718), en de exponent x is gelijk aan het product van de massaverzwakkingscoëfficiënt (μ /p) cm 2 /g per dikte van de absorber in g/cm 2 (hier is p de dichtheid van de stof in g/cm 3). De verzwakking van röntgenstraling treedt op als gevolg van zowel verstrooiing als absorptie. Dienovereenkomstig is de massaverzwakkingscoëfficiënt de som van de massaabsorptie- en verstrooiingscoëfficiënten. De massaabsorptiecoëfficiënt neemt scherp toe met toenemend atoomnummer (Z) van de absorber (evenredig met Z3 of Z5) en met toenemende golflengte (evenredig met λ3). Deze afhankelijkheid van de golflengte wordt waargenomen binnen de absorptiebanden, aan de grenzen waarvan de coëfficiënt sprongen vertoont.

De massaverstrooiingscoëfficiënt neemt toe met toenemend atoomnummer van de stof. Bij λ≥0,3Å is de verstrooiingscoëfficiënt niet afhankelijk van de golflengte, bij λ<0,ЗÅ он уменьшается с уменьшением λ.

Een afname van de absorptie- en verstrooiingscoëfficiënten bij afnemende golflengte veroorzaakt een toename van het doordringend vermogen van röntgenstraling. De massaabsorptiecoëfficiënt voor bot [opname is voornamelijk te danken aan Ca 3 (PO 4) 2 ] is bijna 70 keer groter dan voor zacht weefsel, waar de opname voornamelijk te danken is aan water. Dit verklaart waarom de schaduw van botten zo scherp afsteekt tegen de achtergrond van zacht weefsel op röntgenfoto's.

De voortplanting van een niet-uniforme röntgenbundel door welk medium dan ook, gaat samen met een afname van de intensiteit gepaard met een verandering in de spectrale samenstelling en een verandering in de kwaliteit van de straling: het langegolfgedeelte van het spectrum is sterker geabsorbeerd dan het kortegolfgedeelte, wordt de straling homogener. Door het langegolfgedeelte van het spectrum uit te filteren, kan tijdens röntgentherapie van laesies die zich diep in het menselijk lichaam bevinden, de verhouding tussen diepe en oppervlaktedoses worden verbeterd (zie röntgenfilters). Om de kwaliteit van een inhomogene röntgenbundel te karakteriseren, wordt het concept van de “halve verzwakkingslaag (L)” gebruikt: een laag substantie die de straling met de helft verzwakt. De dikte van deze laag is afhankelijk van de spanning op de buis, de dikte en het materiaal van het filter. Voor het meten van halfverzwakkingslagen wordt gebruik gemaakt van cellofaan (tot 12 keV energie), aluminium (20-100 keV), koper (60-300 keV), lood en koper (>300 keV). Voor röntgenstraling gegenereerd bij spanningen van 80-120 kV komt 1 mm koper qua filtercapaciteit overeen met 26 mm aluminium, en 1 mm lood komt overeen met 50,9 mm aluminium.

De absorptie en verstrooiing van röntgenstraling is te wijten aan de corpusculaire eigenschappen ervan; Röntgenstraling interageert met atomen als een stroom bloedlichaampjes (deeltjes) - fotonen, die elk een bepaalde energie hebben (omgekeerd evenredig met de golflengte van röntgenstraling). Het energiebereik van röntgenfotonen is 0,05-500 keV.

De absorptie van röntgenstraling is te danken aan het foto-elektrisch effect: de absorptie van een foton door de elektronenschil gaat gepaard met de uitstoot van een elektron. Het atoom is opgewonden en zendt bij terugkeer naar de grondtoestand karakteristieke straling uit. Het uitgezonden foto-elektron voert alle energie van het foton weg (minus de bindingsenergie van het elektron in het atoom).

Röntgenverstrooiing wordt veroorzaakt door elektronen in het verstrooiingsmedium. Er wordt onderscheid gemaakt tussen klassieke verstrooiing (de golflengte van de straling verandert niet, maar de voortplantingsrichting verandert) en verstrooiing bij verandering van de golflengte - het Compton-effect (de golflengte van de verstrooide straling is groter dan die van de invallende straling ). In het laatste geval gedraagt ​​het foton zich als een bewegende bal en vindt de verstrooiing van fotonen, volgens de figuurlijke uitdrukking van Comton, plaats als biljarten met fotonen en elektronen: bij botsing met een elektron draagt ​​het foton een deel van zijn energie daaraan over en wordt verstrooid, met minder energie (dienovereenkomstig neemt de golflengte van de verstrooide straling toe), vliegt een elektron met terugslagenergie uit het atoom (deze elektronen worden Compton-elektronen of terugslag-elektronen genoemd). Absorptie van röntgenenergie vindt plaats tijdens de vorming van secundaire elektronen (Compton en foto-elektronen) en de overdracht van energie daarnaartoe. De energie van röntgenstraling die wordt overgedragen naar een eenheidsmassa van een stof, bepaalt de geabsorbeerde dosis röntgenstraling. De eenheid van deze dosis 1 rad komt overeen met 100 erg/g. Vanwege de geabsorbeerde energie treden er in de absorbersubstantie een aantal secundaire processen op, die belangrijk zijn voor röntgendosimetrie, omdat daarop de methoden voor het meten van röntgenstraling zijn gebaseerd. (zie Dosimetrie).

Alle gassen en veel vloeistoffen, halfgeleiders en diëlektrica verhogen de elektrische geleidbaarheid bij blootstelling aan röntgenstraling. Geleidbaarheid wordt gedetecteerd door de beste isolatiematerialen: paraffine, mica, rubber, barnsteen. De verandering in geleidbaarheid wordt veroorzaakt door ionisatie van het medium, dat wil zeggen de scheiding van neutrale moleculen in positieve en negatieve ionen (ionisatie wordt geproduceerd door secundaire elektronen). Ionisatie in lucht wordt gebruikt om de blootstellingsdosis aan röntgenstraling (dosis in lucht) te bepalen, die wordt gemeten in röntgenstraling (zie Doses ioniserende straling). Bij een dosis van 1 r is de geabsorbeerde dosis in de lucht 0,88 rad.

Onder invloed van röntgenstraling wordt als gevolg van de excitatie van moleculen van een stof (en tijdens de recombinatie van ionen) in veel gevallen een zichtbare gloed van de stof opgewekt. Bij hoge intensiteiten van röntgenstraling wordt een zichtbare gloed waargenomen in lucht, papier, paraffine, enz. (met uitzondering van metalen). De hoogste opbrengst aan zichtbare luminescentie wordt geleverd door kristallijne fosforen zoals Zn·CdS·Ag-fosfor en andere die worden gebruikt voor fluoroscopieschermen.

Onder invloed van röntgenstraling kunnen er ook verschillende chemische processen in een stof plaatsvinden: ontleding van zilverhalogenideverbindingen (een fotografisch effect dat wordt gebruikt in röntgenfotografie), ontleding van water en waterige oplossingen van waterstofperoxide, veranderingen in de eigenschappen van celluloid (troebelheid en afgifte van kamfer), paraffine (troebelheid en bleking) .

Door de volledige omzetting wordt alle door de chemisch inerte stof, de röntgenstraling, geabsorbeerde energie omgezet in warmte. Het meten van zeer kleine hoeveelheden warmte vereist zeer gevoelige methoden, maar is de belangrijkste methode voor absolute metingen van röntgenstraling.

Secundaire biologische effecten van blootstelling aan röntgenstraling vormen de basis van medische röntgentherapie (zie). Röntgenstraling, waarvan de quanta 6-16 keV zijn (effectieve golflengten van 2 tot 5 Å), wordt bijna volledig geabsorbeerd door het huidweefsel van het menselijk lichaam; dit worden grensstralen genoemd, of soms Bucca-stralen (zie Bucca-stralen). Voor diepe röntgentherapie wordt hard gefilterde straling met effectieve energiekwanta van 100 tot 300 keV gebruikt.

Er moet niet alleen rekening worden gehouden met het biologische effect van röntgenstraling tijdens röntgentherapie, maar ook tijdens röntgendiagnostiek, evenals in alle andere gevallen van contact met röntgenstraling waarvoor het gebruik van stralingsbescherming vereist is. (zien).

Moderne medische diagnose en behandeling van bepaalde ziekten zijn niet denkbaar zonder apparaten die gebruik maken van de eigenschappen van röntgenstraling. De ontdekking van röntgenstraling vond meer dan 100 jaar geleden plaats, maar zelfs nu wordt er nog steeds gewerkt aan het creëren van nieuwe technieken en apparaten om de negatieve effecten van straling op het menselijk lichaam te minimaliseren.

Wie heeft röntgenstraling ontdekt en hoe?

Onder natuurlijke omstandigheden zijn röntgenstraling zeldzaam en worden deze alleen door bepaalde radioactieve isotopen uitgezonden. Röntgenstralen of röntgenstralen werden pas in 1895 ontdekt door de Duitse wetenschapper Wilhelm Röntgen. Deze ontdekking gebeurde bij toeval, tijdens een experiment om het gedrag van lichtstralen te bestuderen in omstandigheden die een vacuüm benaderen. Het experiment omvatte een kathode-gasontladingsbuis met verminderde druk en een fluorescerend scherm, dat telkens begon te gloeien zodra de buis in werking trad.

Geïnteresseerd in het vreemde effect voerde Roentgen een reeks onderzoeken uit waaruit bleek dat de resulterende straling, onzichtbaar voor het oog, in staat is door verschillende obstakels heen te dringen: papier, hout, glas, sommige metalen en zelfs door het menselijk lichaam. Ondanks het gebrek aan begrip van de aard van wat er gebeurt, of een dergelijk fenomeen wordt veroorzaakt door het genereren van een stroom onbekende deeltjes of golven, werd het volgende patroon opgemerkt: straling dringt gemakkelijk door de zachte weefsels van het lichaam, en veel harder door harde levende weefsels en niet-levende stoffen.

Röntgen was niet de eerste die dit fenomeen bestudeerde. Halverwege de 19e eeuw werden soortgelijke mogelijkheden onderzocht door de Fransman Antoine Mason en de Engelsman William Crookes. Het was echter Roentgen die als eerste een kathodebuis en een indicator uitvond die in de geneeskunde konden worden gebruikt. Hij was de eerste die een wetenschappelijk werk publiceerde, wat hem de titel van eerste Nobelprijswinnaar onder natuurkundigen opleverde.

In 1901 begon een vruchtbare samenwerking tussen drie wetenschappers, die de grondleggers van radiologie en radiologie werden.

Eigenschappen van röntgenstralen

Röntgenstralen zijn een onderdeel van het algemene spectrum van elektromagnetische straling. De golflengte ligt tussen gamma- en ultraviolette straling. Röntgenstralen hebben alle gebruikelijke golfeigenschappen:

• diffractie;
• breking;
• interferentie;
• voortplantingssnelheid (deze is gelijk aan licht).

Om kunstmatig een stroom röntgenstralen te genereren, worden speciale apparaten gebruikt: röntgenbuizen. Röntgenstraling ontstaat door het contact van snelle elektronen uit wolfraam met stoffen die uit de hete anode verdampen. Tegen de achtergrond van interactie verschijnen elektromagnetische golven van korte lengte, gelegen in het spectrum van 100 tot 0,01 nm en in het energiebereik van 100-0,1 MeV. Als de golflengte van de stralen kleiner is dan 0,2 nm, is er sprake van harde straling; als de golflengte groter is dan deze waarde, wordt er sprake van zachte röntgenstraling.

Het is veelbetekenend dat de kinetische energie die voortkomt uit het contact van elektronen en de anodesubstantie voor 99% wordt omgezet in warmte-energie en slechts 1% in röntgenstraling.

Röntgenstraling – remstraling en karakteristiek

Röntgenstraling is een superpositie van twee soorten stralen: remstraling en karakteristiek. Ze worden gelijktijdig in de buis gegenereerd. Daarom zijn de röntgenstraling en de kenmerken van elke specifieke röntgenbuis (het stralingsspectrum) afhankelijk van deze indicatoren en vertegenwoordigen hun overlap.

Bremsstrahlung of continue röntgenstraling is het resultaat van de vertraging van elektronen die zijn verdampt uit een wolfraamgloeidraad.

Karakteristieke of lijn-röntgenstralen worden gevormd op het moment van herstructurering van de atomen van de substantie van de anode van de röntgenbuis. De golflengte van de karakteristieke stralen hangt rechtstreeks af van het atoomnummer van het chemische element dat wordt gebruikt om de anode van de buis te maken.

Dankzij de vermelde eigenschappen van röntgenstralen kunnen ze in de praktijk worden gebruikt:

• onzichtbaarheid voor gewone ogen;
• hoog penetrerend vermogen door levende weefsels en niet-levende materialen die geen stralen van het zichtbare spectrum doorlaten;
• ionisatie-effect op moleculaire structuren.

Principes van röntgenbeeldvorming

De eigenschappen van röntgenstralen waarop beeldvorming is gebaseerd, zijn het vermogen om bepaalde stoffen te ontbinden of te laten oplichten.

Röntgenstraling veroorzaakt een fluorescerende gloed in cadmium- en zinksulfiden - groen, en in calciumwolframaat - blauw. Deze eigenschap wordt gebruikt in medische röntgenbeeldvormingstechnieken en verhoogt ook de functionaliteit van röntgenschermen.

Het fotochemische effect van röntgenstraling op lichtgevoelige zilverhalogenidematerialen (belichting) maakt diagnostiek mogelijk: het maken van röntgenfoto's. Deze eigenschap wordt ook gebruikt bij het meten van de totale dosis die laboratoriumassistenten in röntgenkamers ontvangen. Lichaamsdosismeters bevatten speciale gevoelige tapes en indicatoren. De ioniserende werking van röntgenstraling maakt het mogelijk de kwalitatieve kenmerken van de resulterende röntgenstraling te bepalen.

Een enkele blootstelling aan straling van conventionele röntgenstraling verhoogt het risico op kanker met slechts 0,001%.

Gebieden waar röntgenstralen worden gebruikt

Het gebruik van röntgenstraling is toegestaan ​​in de volgende sectoren:

1. Veiligheid. Stationaire en draagbare apparaten voor het detecteren van gevaarlijke en verboden voorwerpen op luchthavens, bij de douane of op drukke plaatsen.
2. Chemische industrie, metallurgie, archeologie, architectuur, constructie, restauratiewerkzaamheden - om defecten op te sporen en chemische analyses van stoffen uit te voeren.
3. Astronomie. Helpt bij het observeren van kosmische lichamen en verschijnselen met behulp van röntgentelescopen.
4. Militaire industrie. Om laserwapens te ontwikkelen.

De belangrijkste toepassing van röntgenstraling ligt op medisch gebied. Tegenwoordig omvat de sectie medische radiologie: radiodiagnostiek, radiotherapie (röntgentherapie), radiochirurgie. Medische universiteiten leiden zeer gespecialiseerde specialisten af: radiologen.

Röntgenstraling - schade en voordelen, effecten op het lichaam

Het hoge doordringende vermogen en de ioniserende werking van röntgenstraling kunnen veranderingen in de structuur van cel-DNA veroorzaken en daardoor een gevaar voor de mens vormen. De schade door röntgenstraling is recht evenredig met de ontvangen stralingsdosis. Verschillende organen reageren in verschillende mate op straling. De meest gevoelige zijn onder meer:

• beenmerg en botweefsel;
• lens van het oog;
• schildklier;
• borst- en voortplantingsklieren;
• Longweefsel.

Ongecontroleerd gebruik van röntgenstraling kan omkeerbare en onomkeerbare pathologieën veroorzaken.

Gevolgen van röntgenbestraling:

• schade aan het beenmerg en het optreden van pathologieën van het hematopoietische systeem - erytrocytopenie, trombocytopenie, leukemie;
• schade aan de lens, met daaropvolgende ontwikkeling van cataract;
• cellulaire mutaties die worden geërfd;
• ontwikkeling van kanker;
• het ontvangen van stralingsbrandwonden;
• ontwikkeling van stralingsziekte.

Belangrijk! In tegenstelling tot radioactieve stoffen hopen röntgenstralen zich niet op in lichaamsweefsels, wat betekent dat röntgenstralen niet uit het lichaam hoeven te worden verwijderd. De schadelijke werking van röntgenstraling eindigt zodra het medische apparaat wordt uitgeschakeld.

Het gebruik van röntgenstraling in de geneeskunde is niet alleen toegestaan ​​voor diagnostische (traumatologie, tandheelkunde), maar ook voor therapeutische doeleinden:

• Röntgenstralen in kleine doses stimuleren de stofwisseling in levende cellen en weefsels;
• bepaalde beperkende doses worden gebruikt voor de behandeling van oncologische en goedaardige neoplasmata.

Methoden voor het diagnosticeren van pathologieën met behulp van röntgenstralen

Radiodiagnostiek omvat de volgende technieken:

1. Fluoroscopie is een onderzoek waarbij in realtime een beeld wordt verkregen op een fluorescerend scherm. Naast de klassieke verwerving van een beeld van een lichaamsdeel in realtime, zijn er tegenwoordig röntgentelevisie-transilluminatietechnologieën: het beeld wordt overgebracht van een fluorescerend scherm naar een televisiemonitor in een andere kamer. Er zijn verschillende digitale methoden ontwikkeld om het resulterende beeld te verwerken, gevolgd door de overdracht van het scherm naar papier.
2. Fluorografie is de goedkoopste methode om de borstorganen te onderzoeken, die bestaat uit het maken van een verkleinde afbeelding van 7x7 cm. Ondanks de kans op fouten is het de enige manier om jaarlijks een massaal onderzoek van de bevolking uit te voeren. De methode is niet gevaarlijk en vereist geen verwijdering van de ontvangen stralingsdosis uit het lichaam.
3. Radiografie is de productie van een samenvattend beeld op film of papier om de vorm van een orgaan, de positie of de toon ervan te verduidelijken. Kan worden gebruikt om de peristaltiek en de toestand van de slijmvliezen te beoordelen. Als er een keuze is, zou onder de moderne röntgenapparaten niet de voorkeur moeten worden gegeven aan digitale apparaten, waarbij de röntgenstraling hoger kan zijn dan die van oude apparaten, maar aan laaggedoseerde röntgenapparaten met directe vlakke halfgeleider detectoren. Hiermee kunt u de belasting van het lichaam met 4 keer verminderen.
4. Computerröntgentomografie is een techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van röntgenstralen om het vereiste aantal afbeeldingen van secties van een geselecteerd orgaan te verkrijgen. Onder de vele varianten van moderne CT-apparaten worden computertomografen met een lage dosis en hoge resolutie gebruikt voor een reeks herhaalde onderzoeken.

Radiotherapie

Röntgentherapie is een lokale behandelmethode. Meestal wordt de methode gebruikt om kankercellen te vernietigen. Omdat het effect vergelijkbaar is met chirurgische verwijdering, wordt deze behandelmethode vaak radiochirurgie genoemd.

Tegenwoordig wordt röntgenbehandeling op de volgende manieren uitgevoerd:

1. Extern (protonentherapie) – een stralingsbundel komt van buitenaf het lichaam van de patiënt binnen.
2. Intern (brachytherapie) - het gebruik van radioactieve capsules door ze in het lichaam te implanteren, waardoor ze dichter bij de kankertumor worden geplaatst. Het nadeel van deze behandelmethode is dat de patiënt geïsoleerd moet worden totdat de capsule uit het lichaam wordt verwijderd.

Deze methoden zijn zachtaardig en in sommige gevallen verdient het gebruik ervan de voorkeur boven chemotherapie. Deze populariteit is te danken aan het feit dat de stralen zich niet ophopen en niet uit het lichaam hoeven te worden verwijderd; ze hebben een selectief effect, zonder andere cellen en weefsels aan te tasten.

Veilige blootstellingslimiet aan röntgenstraling

Deze indicator van de norm voor toegestane jaarlijkse blootstelling heeft zijn eigen naam: genetisch significante equivalente dosis (GSD). Deze indicator heeft geen duidelijke kwantitatieve waarden.

1. Deze indicator hangt af van de leeftijd van de patiënt en de wens om in de toekomst kinderen te krijgen.
2. Hangt ervan af welke organen zijn onderzocht of behandeld.
3. De GZD wordt beïnvloed door het niveau van de natuurlijke radioactieve achtergrond in de regio waar iemand woont.

Tegenwoordig zijn de volgende gemiddelde GZD-normen van kracht:

• het blootstellingsniveau uit alle bronnen, met uitzondering van medische bronnen, en zonder rekening te houden met de natuurlijke achtergrondstraling - 167 mrem per jaar;
• de norm voor een jaarlijks medisch onderzoek is niet hoger dan 100 mrem per jaar;
• de totale veilige waarde bedraagt ​​392 mrem per jaar.

Röntgenstraling hoeft niet uit het lichaam te worden verwijderd en is alleen gevaarlijk bij intense en langdurige blootstelling. Moderne medische apparatuur maakt gebruik van energiezuinige bestraling van korte duur, dus het gebruik ervan wordt als relatief onschadelijk beschouwd.