DSC51

Wiązka promieniowania rtg jest złożona z obu typów widma.

Wzajemne oddziaływanie promieniowania rentgenowskiego i materii zachodzi na skutek występowania takich zjawisk, jak:

•    rozpraszanie spójne (Rayleigha),

•    zjawisko fotoelektryczne,

•    zjawisko Comptona,

•    tworzenie par,

•    rozpad jąder atomu.

Dwa ostatnie z wymienionych zjawisk nie zachodzą przy energiach używanych w rentgenodiagnostyce. natomiast zjawisko tworzenia par jest podstawą obrazowania w Pozytonowej Tomografii Emisyjnej (PET). Poniżej podano charakterystykę pozostałych trzech zjawisk.

Rozpraszanie spójne (Rayleigha):

•    foton promieniowania trafia na atom,

•    energia fotonu wprawia w drganie jeden lub więcej elektronów atomu,

•    częstotliwość drgania elektronów jest spójna z częstotliwością fotonu,

•    po wygaśnięciu drgania z atomu zostaje wyemitowany nowy foton o takiej samej długości fali jak wyjściowy foton, ale o innym kierunku,

•    w efekcie zachodzi całkowite rozproszenie,

•    nie dochodzi do jonizacji atomu.

Zjawisko fotoelektryczne:

•    foton promieniowania rentgenowskiego oddaje swoją energię w całości dowolnemu elektronowi atomu na jednej z wewnętrznych powłok,

•    elektron wybity z powłoki nosi nazwę fotoelektronu,

•    dochodzi do całkowitego pochłaniania promieniowania, ponieważ cała energia nadchodzącego fotonu jest przekazana fotoelektronowi.

•    fotoelektron ulega dalszym interakcjom z tkankami,

•    fotoelektron jest odpowiedzialny za jonizację tkanek, a tym samym za szkodliwe działanie promieniowania rentgenowskiego.

Zjawisko Comptona:

•    foton promieniowania rentgenowskiego przekazuje jedynie część swojej energii elektronowi atomu znajdującemu się na powłoce zewnętrznej o niskiej energii wiązania,

•    elektron zostaje wybity z powłoki, przez co atom staje się jonem,

•    pozostała część energii wyjściowego fotonu tworzy nowy foton o dłuższej fali i zmienionym kierunku.

Właściwości promieniowania rentgenowskiego można scharakteryzować w następujący sposób:

•    wiązka rtg składa się z fotonów promieniowania elektromagnetycznego powstającego na poziomie atomowym,

•    pochłanianie i rozpraszanie promieniowania rtg przy jego przejściu przez badany obiekt prowadzi do osłabienia natężenia promieniowania,

•    natężenie promieniowania maleje wraz z kwadratem odległości od jego źródła,

•    promieniowanie wywołuje jonizację atomów i związków chemicznych, która jest zjawiskiem niekorzystnym, po części odpowiedzialnym za szkodliwe działanie promieniowania rtg,

•    promieniowanie rtg wywołuje zjawisko lumine-scencji. które jest wykorzystywane do rejestracji obrazu rentgenowskiego w ekranach wzmacniających lub w cyfrowych detektorach promieniowania,

•    promieniowanie rtg powoduje naświetlanie emulsji fotograficznej, co jest wykorzystywane w praktyce w radiografii wewnątrzustnej,

•    promieniowanie rtg jest niewykrywalne dla ludzkich zmysłów.

Podsumowanie

I Promieniowanie rentgenowskie jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego powstającego w akceleratorze, którym jest lampa rentgenowska.

t Promieniowanie rentgenowskie powstaje, gdy elektrony ulegają przyspieszeniu między katodą I anodą lampy rtg w warunkach próżniowych, a następnie zahamowaniu w wyniku ich zderzenia z powierzchnią molibdenowego ogniska anody.

I Jedynie około 1% energii elektronów zamienia się w promieniowanie rentgenowskie, a pozostała część jest źródłem ciepła.

I Dzięki swoim właściwościom promieniowanie rentgenowskie jest stosowane w diagnostyce, ale ma również działania szkodliwe.