Рентген — самое популярное исследование внутренних органов, благодаря которому можно выявить различные заболевания. Однако рентгеновское излучение токсично и его не рекомендуется делать слишком часто. На самом деле, одна доза радиации от рентгена безопасна, но, если делать его на протяжении долгого времени, могут появится осложнения. "Рамблер" узнал, кому рентген противопоказан в принципе.

Тяжелое состояние

Когда человека привозят в больницу в тяжелом состоянии, лишнее излучение может быть для него опасно. Не важно, с травмами этот человек или с тяжелым заболеванием. Особенно рентген опасен при онкологии. Так, она создает дополнительное радиационное излучение, которое может нанести ущерб ослабленному организму.

Кровотечения и пневмоторакс

Если у человека есть внутреннее кровотечение, рентген не поможет выявить очаг заболевания. В этом случае используются более щадящие методы исследования внутренних органов, например, УЗИ. Пневмоторакс — скопление воздуха после повреждения легкого или грудной клетки. При этом диагнозе также опасно излучение, которое ухудшит ситуацию.

Беременность

Врачи стараются не назначать рентген беременным женщинам, так как влияние радиоактивного излучения на плод изучено не до конца. Существует мнение, что рентген абсолютно безопасен для маленьких или еще не рожденных детей, но это не так. На самом деле, женщинам, находящимся на первом триместре беременности, не рекомендуется делать какие-либо исследования, связанные с магнитным и радиоактивным излучением. Так как в это время плод только-только развивается, рентген может сильно на него повлиять. 

Рентген

Рентгеновское излучение. Для начала разберемся, что это такое, и как оно появляется.

Ну и как обычно немного истории

Открыл его, как не сложно догадаться, Вильгельм Рентген в 1895 году. Он обнаружил, что пластинка со специальным материалом начинала светиться вблизи катодных лучей. Он изучил некоторые свойства излучения, которое исходило от катодных лучей, и сделал публикацию, в которой он назвал новое излучение Х лучами.  

 

Стоит заметить, что Никола Тесла в 1887 году тоже обнаружил эти лучи, но не придал им особого значения. Но все же он предположил их пагубное воздействие на человека.

Физика возникновения

Для начала разберем тормозное рентгеновское излучение. Этот тип Х лучей возникает, когда мы бомбардируем быстрыми электронами твердые мишени. Ну и как следует из названия, появляется оно в результате торможения электронов о мишень(ускоренное движение заряженных частиц). Получают его в электронных трубках: ионных и электронных.

В ионных поддерживается тлеющий разряд(читайте подробнее) при низком давлении. В качестве мишени используют антикатод(из меди, платины, вольфрама...), который помещают как можно ближе к самому катоду. Делается это для того, чтобы не происходило сильного рассеяния электронов.  

электронных трубках поток электронов обеспечивается благодаря термо-эмиссии с нагреваемого катода. Далее этот пучок фокусируется и летит на мишень (анод). 

 

 

Данные виды установок сильно греются, так как имеют крайне малый КПД (всего 1-3 % энергии идет на излучение, остальное на тепло).

Чем выше энергия электронов, тем меньше длина волны излучения, следовательно, излучение обладает более высокой проникающей способностью. Из этого следует, что пучки электронов получаемые в бетатроне будут давать наименьшую длину волны. Если скорость электронов слишком велика, то возникает характеристическое рентгеновское излучение.

Грузить вас теорией характеристических спектров я не стану. Вам нужно понять лишь то, что оно возникает в результате возбуждения электронами внутренних электронных оболочек атомов мишени.

 

 

 

Применение

Рентген нашел свое применение во многих областях деятельности человека. В медицине его используют для того, чтобы обследовать внутренние органы человека. В инженерии рентген нашел применение в неразрушающем контроле. В производстве интегральных микросхем используют рентгено-лучевую литографию, для нанесения рисунков структур. 

 

Вред рентгена

Думаю вы знаете, что рентген имеет не самое лучшее влияние на тело человека. X лучи являются ионизирующими, то есть имеют такое же влияние, как и частицы-продукты ядерных реакций. Но стоит заметить, что они, все таки, не настолько пагубны. При длительном воздействии они могут стать причиной лучевой болезни. Но бояться похода в кабинет рентгенологии не стоит, ведь та доза излучения, которую вы получаете во время обследования очень мала.

Создана новая экологичная технология обнаружения рентгеновских лучей

Создан метод увеличения точности рентгеновских лучей

Физики-рентгенологи из Геттингенского университета разработали новый метод, с помощью которого можно повысить точность рентгеновских лучей.

Чтобы генерировать рентгеновские лучи в обычных рентгеновских трубках, электроны, ускоренные высоким напряжением, сталкиваются с металлическим анодом. Атомы в металле отклоняют и замедляют электроны на своем пути или электроны возбуждают атомы металла, после чего они испускают излучение.

Как замедление электронов, так и возбуждение атомов металла приводят к рентгеновскому излучения. Однако оно направлено в разные стороны, поэтому трудно направить в сфокусированный луч. Кроме того, волновой фронт совершенно хаотичен и неупорядочен.

Физики из Института рентгеновской физики Геттингенского университета в настоящее время наблюдают новый эффект, когда анод заменяют на подходящую структуру из тонких слоев материалов с различной плотностью электронов.

Ее толщина должна составлять несколько миллионных долей миллиметра. Если выбрана определенная последовательность слоев, рентгеновские лучи можно направлять.

Когда ускоренные электроны попадают в эту сэндвич-структуру, угловой спектр генерируемых рентгеновских лучей меняется. Рентгеновские лучи преимущественно генерируются и направлены параллельно слоям, которые действуют как волновод, подобный оптическому волокну.  

Мальте Васхольц, первый автор статьи 

По нашим расчетам, добавляет Васхольц, эффект может быть еще более усилен за счет оптимизации структуры. Это позволило бы генерировать рентгеновское излучение с более высокой яркостью.