A ?Rontgen” szocikk ide iranyit at. Hasonlo cimmel lasd meg: Rontgen (egyertelm?sit? lap) .

A rontgensugarzas nagyenergiaju elektromagneses sugarzas , amelynek hullamhossza a nehanyszor 10 nanometer es a nehanyszor 10 pikometer koze esik. A hatarok nem szigoruak, de ennek megfelel?en a frekvenciaja nagyjabol (30 PHz es 30 EHz (30·10 ¹⁵ Hz es 30·10 ¹⁸ Hz) kozotti. Legfontosabb felhasznalasi teruletei az orvostudomany es a kristalytan . Mivel a rontgensugarzasban terjed? rontgenfoton energiaja nagyjabol 0,1 keV es 1 MeV kozott lehet, ezert ionizalo sugarzas , azaz elettanilag veszelyes.

Fizikaja [ szerkesztes ]

A rontgensugarzas nagyobb hullamhosszu (igy kisebb energiaju) resze az elektromagneses spektrumban az ibolyantuli sugarzashoz csatlakozik, ezt nevezzuk lagy rontgensugarzas nak. A kisebb hullamhosszu (nagyobb energiaju) ? kemeny rontgensugarzas nak nevezett ? tartomany a gamma-sugarzassal szomszedos, reszben atfedesben is azzal. Ezert az utobbi kett?t nem is a hullamhosszuk, hanem a keletkezesuk mogott allo fizikai folyamatok alapjan kulonboztetjuk meg. A gamma-sugarzas atommag atalakulasok soran jon letre, a rontgensugarzast ellenben nagyenergiaju elektronfolyamatok (nagy sebessegre felgyorsitott elektronok es egy anyagi kozeg kolcsonhatasa) hozzak letre.

A megfigyelt rontgen szinkepek hullamhossza 0,016 nm es 66 nm kozotti, nagyon szeles tartomany, mintegy 12 oktav.

Rontgensugarzas mesterseges el?allitasa [ szerkesztes ]

A rontgensugarzas mesterseges el?allitasahoz hasznalt eszkoz a rontgencs?. A legritkitott terben lev? elektrodakra nagyfeszultseget kapcsolva, a katodbol kilep? elektronok az anod fele gyorsulnak, majd a magas olvadaspontu femb?l (gyakran volfram ) keszult anodba becsapodva jon letre a rontgensugarzas. A keletkezeseert felel?s ketfele fizikai folyamatnak megfelel?en a sugarzas spektruma is ketfele jelleget mutat. Tovabbi reszletek a rontgencs? szocikkben.

Fajtai keletkezes szerint [ szerkesztes ]

A szeles, folytonos spektrum a fekezesi sugarzasbol, a vonalszer? spektrum a karakterisztikus sugarzasbol szarmazik.

A fekezesi sugarzast a nagy rendszamu atommagok er?s elektromos teren szorodo elektronok hozzak letre. A lefekez?des soran az elektronok energiajuk kis reszet rontgen fotonok formajaban kisugarozzak, az energia masik resze pedig h?ve alakul. A sugarzas spektruma folytonos, a rovid hullamhosszu oldalon eles hatarral.

A karakterisztikus sugarzas ugy jon letre, hogy az anodba becsapodo, eleg nagy energiaju elektron kepes az atom egy, az atommaghoz kozeli, bels? elektronhejon lev? elektronjat kiutni. Az igy meguresed? energiaszint? allapotra aztan egy magasabb energiaju elektron kerul, es az atmenet soran az energiakulonbsegnek megfelel? rontgenfoton emittalodik. Spektruma vonalas, a vonalak helyzete az adott atomra jellemz?.

Alkalmazasa [ szerkesztes ]

Orvostudomany [ szerkesztes ]

A rontgensugarzast leginkabb az orvoslasban, azon belul a diagnosztikaban, az eszkozpozicionalasban es a terapiaban hasznaljak. Az orvosi diagnosztikaban hasznalt sugarzas er?ssege 20?200 keV kozotti energiaju, mig a terapias sugarzas er?ssege akar nehany MeV is lehet, ennek el?allitasara mar gyorsitokat hasznalnak. A rontgensugarak biologiai hatasa ? gondos adagolas es ellen?rzes eseten ? sok betegseg gyogyitasanal el?nyosen alkalmazhato ( rontgenterapia , pl. rosszindulatu daganatos es rakos megbetegedeseknel).

Nagyrendszamu atomok azonositasa [ szerkesztes ]

A karakterisztikus rontgensugarzaskor az adott anyagi min?seg? atomra jellemz? szinkep alapjan meghatarozhatok ismeretlen nagyobb rendszamu atomok. Ugyanezen modszer segitsegevel a kristalyok, asvanyok, k?zetek osszetetelenek vizsgalata is lehetseges.

Elelmiszer-vizsgalat, -kezeles [ szerkesztes ]

A rontgentechnologia felhasznalhato az elelmiszerek ellen?rzesere, a fizikai szennyez?desek erzekelesere es min?segi celok erdekeben az elelmiszerek bels? szerkezetenek tanulmanyozasara is. Elelmiszerek tartositasara, csiratlanitasara is hasznalhato.

Tortenete [ szerkesztes ]

A rontgensugarzas felfedezese az akkoriban sokak altal vizsgalt katodsugarzassal kapcsolatos kiserleteknek koszonhet?. Ilyen kiserleteket vegzett tobbek kozott: Ivan Pului , William Crookes , Johann Wilhelm Hittorf , Eugen Goldstein , Heinrich Hertz , Lenard Fulop , Nikola Tesla , Thomas Edison , Joseph John Thomson es persze maga Wilhelm Conrad Rontgen . Hermann von Helmholtz elmeleti modszerekkel vizsgalta az akkor meg nem azonositott jelenseget. Edison es Charles Glover Barkla kozvetlenul a felfedezes utan vegeztek idekapcsolodo kiserleteket. Max von Laue neve a rontgendiffrakcio jelensegenek felfedezesehez kothet?.

Johann Hittorf (1824?1914) megfigyelte, hogy a vakuumcs? negativ elektrodajabol sugarzas lep ki, ami a cs? uvegfalaval talalkozva fluoreszcenciat okoz. Ezt a sugarzast 1876 -ban Goldstein nevezte el katodsugarzasnak. Kes?bb William Crookes vizsgalta a ritka gazokban torten? energiakisulest, es megalkotta a rola elnevezett Crookes-csovet. Ez volt a mai ertelemben veve az els? katodsugarcs?, amiben a vakuumban lev? elektrodak kozott nagy elektromos feszultseg van. Azt vette eszre, ha exponalatlan fotolemezt tesz a cs? kozelebe, akkor arnyekfoltok keletkeznek rajta, de nem vizsgalta tovabb a jelenseget.

Tesla [ szerkesztes ]

Tesla 1887 aprilisaban kezdte el vizsgalni a jelenseget egy sajat tervezes? nagyfeszultseg? vakuumcs?vel es a Crookes-cs?vel. Technikai publikacioibol kiderul, hogy olyan specialis egyelektrodas csovet fejlesztett ki, amelyben nem volt celtargykent elektroda. Err?l 1897 -ben a New York -i Tudomanyos Akademia el?tt tartott el?adasaban szamolt be.

A Tesla m?szere mogott allo jelenseget hivjuk ma fekezesi sugarzasnak . 1892 -t?l Tesla sok kiserletet vegzett, de nem hatarozta meg a sugarzas mibenletet. Nem kozolte eredmenyeit, es nem tette szeles korben ismertte. Kes?bbi rontgenkiserletei birtak ra, hogy figyelmeztesse a tudomanyos kozosseget a rontgensugarzas biologiai kockazataira.

Hertz [ szerkesztes ]

Hertz 1892-ben kezdte vizsgalni a sugarzast, es kimutatta, hogy nagyon vekony femfolian (peldaul aluminiumon ) kepes athatolni. Lenard Fulop (Hertz egyik magyar szarmazasu hallgatoja) tovabbvitte a kiserleteket. Kifejlesztette a katodsugarcs? egy valtozatat, es megvizsgalta, mennyire hatol at a sugarzas kulonboz? anyagokon.

Helmholtz [ szerkesztes ]

Helmholtz ugy irta fel a feny elektromagneses elmeleten alapulo matematikai osszefuggeseket, hogy nem tudatosult benne, rontgensugarzast vizsgal. Rontgen felfedezese el?tt felvetette, hogy diszperzio johet letre, de ? maga nem vegzett rontgensugarzassal kapcsolatos kiserleteket ( Wiedmann's Annalen , XLVIII. kotet).

Rontgen [ szerkesztes ]

1895 novembereben Wilhelm Rontgen nemet tudos vizsgalni es jegyezni kezdte az otthoni laboratoriumaban vegzett Crookes vakuumcsoves kiserleteit.

November 8-an azt vette eszre, hogy egy exponalatlan fotolemez, amely egy asztal also fiokjaban, b?rtokban volt, fekete csomagolopapirba csavarva, rejtelyes modon ?fenyt kaphatott”, mert egy kulcs kepe jelent meg rajta. A helyisegben az egyetlen kulcs a kertkapu kulcsa, ugyanennek az asztalnak a fels? fiokjaban volt, ahova tobb mint egy eve tettek. A fotolemezen ennek a kulcsnak a kepe jelent meg.

Rontgen eszrevette, hogy az asztal es a fiokok a falra szerelt Crookes-cs?vel egy vonalban vannak. Azonban a Crookes-cs? nem bocsatott ki lathato fenyt es nyilvanvalo volt, hogy feny nem kerulhetett ugy az also fiokba, egy b?rtokon es a benne lev? csomagolopapiron keresztul a fotolemezre ugy, hogy kozben a fels? fiokban lev? kulcs kepe a lemezre keruljon. Barmi volt is, ami a kepet letrehozta, a kulcson, vagyis a femtargyon nem haladt at, ezert az a resz sotet maradt a fotolemezen.

Akkoriban mar mas tudosok is felteteleztek, hogy a Crookes-cs? valamifele sugarzast bocsat ki, es ezt katodsugarzas nak neveztek, mivel az uvegcs?ben lev? egyik femlemezb?l indult ki (amit katodnak neveztek). Crookes azt gondolta, hogy ezek a sugarak talan egy masik vilagbol erednek. Azonban senki sem merte vagy tanulmanyozta ezeket az ismeretlen sugarakat.

Rontgen feltetelezte, hogy ez a katodsugarzas lehet az oka a fotolemezen megjelen? kepnek. Kethetes kiserletezes soran bizonyitotta ezeknek a rejtelyes sugaraknak a letezeset, melyeket X-sugaraknak nevezett el (a szamitasokban az x altalaban az ismeretlent jeloli). (A vilag szamtalan helyen ezt a sugarzast ma is X-ray neven ismerik). Megallapitotta, hogy a sugarzas athatol fan, papiron, ruhan, s?t tobb femen is, kiveve a nagyobb s?r?seg? femeket, pl. az olmot .

Kiserleteiben Rontgen barium-platina-cianid soval (ez egyfajta fluoreszkalo so) atitatott papirt fuggesztett a labor falara. Amikor bekapcsolta a Crookes-csovet es a papirra iranyitotta, a papir halvanyzolden vilagitani kezdett (a megfigyeleshez valoszin?leg teljes sotetseg kellett). Amikor egy vaslemezt tartott a papir ele, az fekete maradt a vaslemez helyen, es csak a tobbi helyen vilagitott. Rontgent meglepte, hogy a vaslemezt tarto kezenek csontjai is meglatszodtak a kepen. Amikor ujjait mozgatta, az azokat korulvev? zold korvonal ugyanugy mozgott. Rontgen felesege felsikoltott, amikor ezt meglatta, es azt mondta, hogy a sugarak a halal el?hirnokei (hiszen addig csak a holtak csontjai voltak lathatok). Rontgen azonban meg hat hetig intenziven kiserletezett, miel?tt megjelentette volna eredmenyeit a kes?bb rontgensugarak nak nevezett jelenseg termeszeter?l es lehetseges felhasznalasarol. Illusztraciokent neje gy?r?s kezenek rontgenfelvetelet mutatta be.

Egy honapon belul az egesz vilag a rontgensugarakrol beszelt. A szkeptikusok halalsugarnak tartottak, ami majd elpusztitja az emberi fajt. Az almodozok csodanak tekintettek, aminek a segitsegevel a vakok latni fognak es amivel bonyolult abrakat es rajzokat lehet majd a tanulok fejebe sugarozni. Az orvosok ugy veltek, egy ima meghallgatasra talalt. ^[1]

1895 . december 28-an irt egy cikket ? Egy ujfajta sugarzasrol: el?zetes kozlemeny ” cimmel, es bekuldte a Wurzburgi Fizikai-Orvosi Folyoirathoz. Ez volt az els? hivatalos kozlemeny a rontgensugarzas kategorizalasarol. Rontgen kapta a legels? fizikai Nobel-dijat ezert a felfedezeseert.

Edison [ szerkesztes ]

1895 -ben Thomas Edison a rontgensugarzas hatasara fluoreszkalo anyagokat vizsgalt, es azt talalta, hogy a kalcium-volframat a leghatekonyabb ilyen anyag. 1896 marciusa korul a fluoroscope, amit kifejlesztett, az orvosi rontgenvizsgalatok szabvanyava valt. 1903 korul Clarence Madison Dally nev? uvegfuvojanak halala utan megis abbahagyta kiserleteit. Dally a rontgencsoveket a sajat kezein probalta ki, es olyan komoly rakot kapott, hogy mindket kezet amputalni kellett, hogy az eletet megmentsek. [1] .

A 20. szazad [ szerkesztes ]

1906 -ban Charles Barkla fizikus felfedezte, hogy a rontgensugarzas szorodik gazokon, es mindegyik elemnek van egy ra jellemz? ugynevezett karakterisztikus sugarzasa . 1917 -ben kapott fizikai Nobel-dijat ezert a felfedezeseert.

A rontgensugarzas orvosi celu felhasznalasaban a sugarkezeles kifejlesztesevel John Hall-Edwards volt az els?. 1908 -ban bal karjat amputalni kellett b?rgyulladas Archivalva 2012. szeptember 28-i datummal a Wayback Machine -ben terjedese miatt. Az 1950-es evekben fejlesztettek ki a rontgenmikroszkopot.

Az 1980-as evekben a Reagan -adminisztracio egy rontgen lezer keszulekre alapozta az un. ’ Strategic Defense Initiative ’ (Csillaghaborus) programjat, de a keszulek els? es egyetlen probaja, amelynek soran egy termonuklearis robbanas altal keltett lezersugar rombolo hatasat teszteltek, bizonytalan eredmenyeket produkalt.

Az 1990-es evekben felbocsatottak a Chandra rontgenobszervatoriumot, lehet?ve teve a rontgensugarzo nagyenergiaju folyamatok tanulmanyozasat. A vilag?r rontgenkepe nem statikus, nagy valtozasok latszanak benne, ilyen peldaul amikor egy fekete lyuk beszippant egy csillagot , vagy ket galaxis utkozik, de rontgensugarzok a novak , a neutroncsillagok es mas egi objektumok is.

Jegyzetek [ szerkesztes ]

Tovabbi informaciok [ szerkesztes ]

A Wikimedia Commons tartalmaz Rontgensugarzas temaju mediaallomanyokat.

• A sugarzasrol altalaban. www.muszakiak.com
• Rontgen linkgy?jtemeny. rontgen.lap.hu
• Dr. Budo Agoston, Dr. Matrai Tibor: Kiserleti fizika III., Nemzeti tankonyvkiado, Budapest, 1999
• Dr. Damjanovich Sandor, Dr. Fidy Judit, Dr. Szoll?si Janos: Orvosi biofizika, Medicina Konyvkiado, Budapest, 2007
• Simonyi Karoly: A fizika kulturtortenete, Gondolat Kiado, Budapest, 1981
• Dr. Kellermayer Miklos: Orvosi Biofizikai Gyakorlatok, Semmelweis Kiado, Budapest, 2014
• Elelmiszerek vizsgalata. www.eufic.org (Hozzaferes: 2014. december 30.) arch
• Fizikakonyv.hu ? A rontgensugarzas