През 1895 г. немският физик В. Рьонтген открива нов, неизвестен досега вид електромагнитно излъчване, което в чест на своя откривател е наречено рентгеново. W. Roentgen става автор на своето откритие на 50-годишна възраст, заемайки поста ректор на университета във Вюрцбург и имайки репутация на един от най-добрите експериментатори на своето време. Един от първите намерили техническо приложение на откритието на Рьонтген е американецът Едисон. Той създава удобен демонстрационен апарат и още през май 1896 г. организира рентгенова изложба в Ню Йорк, където посетителите могат да гледат собствената си ръка на светещ екран. След като асистентът на Едисън почина от тежките изгаряния, които получи от постоянните демонстрации, изобретателят прекрати по-нататъшните експерименти с рентгенови лъчи.

Рентгеновото лъчение започва да се използва в медицината поради високата си проникваща способност. Първоначално рентгеновите лъчи се използват за изследване на фрактури на кости и за локализиране на чужди тела в човешкото тяло. В момента има няколко метода, базирани на рентгенови лъчи. Но тези методи имат своите недостатъци: радиацията може да причини дълбоко увреждане на кожата. Появяващите се язви често се превръщат в рак. В много случаи пръстите или ръцете трябваше да бъдат ампутирани. Флуороскопия(синоним на транслуценция) е един от основните методи за рентгеново изследване, който се състои в получаване на плоско положително изображение на изследвания обект върху полупрозрачен (флуоресцентен) екран. По време на флуороскопия обектът е между полупрозрачен екран и рентгенова тръба. На съвременните рентгенови полупрозрачни екрани изображението се появява в момента на включване на рентгеновата тръба и изчезва веднага след изключване. Флуороскопията дава възможност да се изследва функцията на органа - сърдечна пулсация, дихателни движения на ребрата, белите дробове, диафрагмата, перисталтиката на храносмилателния тракт и др. Флуороскопията се използва при лечението на заболявания на стомаха, стомашно-чревния тракт, дванадесетопръстника, заболявания на черния дроб, жлъчния мехур и жлъчните пътища. В същото време медицинската сонда и манипулаторите се вкарват без увреждане на тъканите, а действията по време на операцията се контролират чрез флуороскопия и се виждат на монитора.
радиография -метод за рентгенова диагностика с регистриране на фиксирано изображение върху фоточувствителен материал - спец. фотографски филм (рентгенов филм) или фотохартия с последваща фотообработка; При цифровата радиография изображението се фиксира в паметта на компютъра. Извършва се на рентгенови диагностични апарати - стационарни, монтирани в специално оборудвани рентгенови кабинети, или мобилни и преносими - при леглото на болния или в операционната. На рентгеновите снимки елементите на структурите на различни органи се показват много по-ясно, отколкото на флуоресцентен екран. Рентгенографията се извършва с цел откриване и предотвратяване на различни заболявания, основната й цел е да помогне на лекарите от различни специалности правилно и бързо да поставят диагноза. Рентгеновото изображение улавя състоянието на орган или тъкан само в момента на експозиция. Само една рентгенова снимка обаче улавя само анатомични изменения в определен момент, дава статиката на процеса; чрез поредица от рентгенови снимки, направени на определени интервали, е възможно да се изследва динамиката на процеса, тоест функционалните промени. Томография.Думата томография може да се преведе от гръцки като изображение на парче.Това означава, че целта на томографията е да се получи послойно изображение на вътрешната структура на обекта на изследване. Компютърната томография се характеризира с висока разделителна способност, което дава възможност да се разграничат фините промени в меките тъкани. КТ позволява да се открият такива патологични процеси, които не могат да бъдат открити с други методи. В допълнение, използването на CT позволява да се намали дозата рентгеново лъчение, получено от пациентите по време на диагностичния процес.
Флуорография- диагностичен метод, който ви позволява да получите изображение на органи и тъкани, е разработен в края на 20-ти век, година след откриването на рентгеновите лъчи. На снимките можете да видите склероза, фиброза, чужди тела, неоплазми, възпаления с развита степен, наличие на газове и инфилтрат в кухините, абсцеси, кисти и др. Най-често се извършва рентгенография на гръдния кош, която позволява да се открие туберкулоза, злокачествен тумор в белите дробове или гръдния кош и други патологии.
Рентгенова терапия- Това е модерен метод, с който се извършва лечение на определени патологии на ставите. Основните направления на лечение на ортопедични заболявания по този метод са: Хронични. Възпалителни процеси на ставите (артрит, полиартрит); Дегенеративни (остеоартрит, остеохондроза, деформираща спондилоза). Целта на лъчетерапиятае инхибирането на жизнената активност на клетките на патологично променени тъкани или пълното им унищожаване. При нетуморни заболявания рентгеновата терапия е насочена към потискане на възпалителната реакция, инхибиране на пролиферативните процеси, намаляване на чувствителността към болка и секреторната активност на жлезите. Трябва да се има предвид, че най-чувствителни към рентгеновите лъчи са половите жлези, хемопоетичните органи, левкоцитите и злокачествените туморни клетки. Дозата на радиация във всеки случай се определя индивидуално.

За откриването на рентгеновите лъчи Рьонтген получава първата Нобелова награда за физика през 1901 г. и Нобеловият комитет подчертава практическото значение на откритието му.
По този начин рентгеновите лъчи са невидимо електромагнитно лъчение с дължина на вълната 105 - 102 nm. Рентгеновите лъчи могат да проникнат през някои материали, които са непрозрачни за видимата светлина. Те се излъчват при забавяне на бързите електрони в материята (непрекъснат спектър) и при преминаване на електрони от външните електронни обвивки на атома към вътрешните (линеен спектър). Източници на рентгеново лъчение са: рентгенова тръба, някои радиоактивни изотопи, ускорители и акумулатори на електрони (синхротронно лъчение). Приемници - филмови, луминисцентни екрани, детектори за ядрени лъчения. Рентгеновите лъчи се използват в рентгенов дифракционен анализ, медицина, дефектоскопия, рентгенов спектрален анализ и др.

Съвременната медицинска диагностика и лечение на определени заболявания не може да се представи без устройства, които използват свойствата на рентгеновите лъчи. Откриването на рентгеновите лъчи се случи преди повече от 100 години, но дори и сега продължава работата по създаването на нови методи и апарати за минимизиране на отрицателния ефект на радиацията върху човешкото тяло.

Кой и как е открил рентгеновите лъчи

При естествени условия потокът от рентгенови лъчи е рядък и се излъчва само от определени радиоактивни изотопи. Рентгеновите лъчи или рентгеновите лъчи са открити едва през 1895 г. от немския учен Вилхелм Рьонтген. Това откритие стана случайно, по време на експеримент за изследване на поведението на светлинните лъчи при условия, близки до вакуума. Експериментът включваше катодна газоразрядна тръба с понижено налягане и флуоресцентен екран, който всеки път започваше да свети в момента, в който тръбата започваше да действа.

Интересувайки се от странен ефект, Рьонтген провежда серия от изследвания, показващи, че полученото лъчение, невидимо за окото, е в състояние да проникне през различни препятствия: хартия, дърво, стъкло, някои метали и дори през човешкото тяло. Въпреки липсата на разбиране за самата природа на случващото се, дали подобно явление е причинено от генерирането на поток от непознати частици или вълни, беше отбелязана следната закономерност - радиацията лесно преминава през меките тъкани на тялото и много по-трудно чрез твърди живи тъкани и неживи вещества.

Рентген не е първият, който изучава този феномен. В средата на 19 век французинът Антоан Мейсън и англичанинът Уилям Крукс изследват подобни възможности. Рентген обаче е първият, който изобретява катодната тръба и индикатор, който може да се използва в медицината. Той е първият, който публикува научен труд, който му носи титлата на първия Нобелов лауреат сред физиците.

През 1901 г. започва плодотворно сътрудничество между тримата учени, които стават бащи-основатели на радиологията и радиологията.

Рентгенови свойства

Рентгеновите лъчи са неразделна част от общия спектър на електромагнитното излъчване. Дължината на вълната е между гама и ултравиолетовите лъчи. Рентгеновите лъчи имат всички обичайни вълнови свойства:

• дифракция;
• пречупване;
• намеса;
• скорост на разпространение (тя е равна на светлината).

За изкуствено генериране на рентгенов поток се използват специални устройства - рентгенови тръби. Рентгеновото лъчение възниква от контакта на бързи волфрамови електрони с вещества, изпаряващи се от горещ анод. На фона на взаимодействието възникват електромагнитни вълни с малка дължина, които са в спектъра от 100 до 0,01 nm и в енергийния диапазон 100-0,1 MeV. Ако дължината на вълната на лъчите е по-малка от 0,2 nm - това е твърдо излъчване, ако дължината на вълната е по-голяма от определената стойност, те се наричат ​​меки рентгенови лъчи.

Показателно е, че кинетичната енергия, произтичаща от контакта на електроните и анодното вещество, се превръща 99% в топлинна енергия и само 1% е рентгенова енергия.

Рентгеново лъчение - спирачно и характеристично

Рентгеновото лъчение е суперпозиция на два вида лъчи - спирачно и характеристично. Те се генерират в слушалката едновременно. Следователно рентгеновото облъчване и характеристиката на всяка конкретна рентгенова тръба - спектърът на нейното излъчване, зависи от тези показатели и представлява тяхна суперпозиция.

Bremsstrahlung или непрекъснатите рентгенови лъчи са резултат от забавяне на електрони, изпаряващи се от волфрамова нишка.

Характеристичните или линейни рентгенови лъчи се образуват в момента на пренареждане на атомите на веществото на анода на рентгеновата тръба. Дължината на вълната на характеристичните лъчи зависи пряко от атомния номер на химическия елемент, използван за направата на анода на тръбата.

Изброените свойства на рентгеновите лъчи им позволяват да се използват на практика:

• невидими за обикновеното око;
• висока проникваща способност през живи тъкани и неживи материали, които не пропускат видима светлина;
• йонизиращ ефект върху молекулярните структури.

Принципи на рентгеновото изображение

Свойството на рентгеновите лъчи, на което се базира изобразяването, е способността или да се разлагат, или да предизвикват светене на някои вещества.

Рентгеновото облъчване предизвиква флуоресцентно сияние в кадмиевите и цинковите сулфиди - зелено, а в калциевия волфрамат - синьо. Това свойство се използва в техниката на медицинска рентгенова трансилюминация и също така увеличава функционалността на рентгеновите екрани.

Фотохимичният ефект на рентгеновите лъчи върху светлочувствителните сребърнохалогенни материали (осветяване) дава възможност за извършване на диагностика - правене на рентгенови изображения. Това свойство се използва и при измерване на количеството на общата доза, която лаборантите получават в рентгенови кабинети. Носимите дозиметри имат специални чувствителни ленти и индикатори. Йонизиращият ефект на рентгеновото лъчение дава възможност да се определят качествените характеристики на получените рентгенови лъчи.

Еднократно излагане на конвенционални рентгенови лъчи увеличава риска от рак само с 0,001%.

Области, където се използват рентгенови лъчи

Използването на рентгенови лъчи е приемливо в следните отрасли:

1. Безопасност. Стационарни и преносими устройства за откриване на опасни и забранени предмети на летища, митници или на многолюдни места.
2. Химическа промишленост, металургия, археология, архитектура, строителство, реставрация - за откриване на дефекти и извършване на химичен анализ на веществата.
3. Астрономия. Помага за наблюдение на космически тела и явления с помощта на рентгенови телескопи.
4. военна индустрия. За разработването на лазерни оръжия.

Основното приложение на рентгеновите лъчи е в областта на медицината. Днес секцията по медицинска радиология включва: лъчева диагностика, лъчелечение (рентгенова терапия), радиохирургия. Медицинските университети произвеждат високоспециализирани специалисти – рентгенолози.

Рентгенова радиация - вреда и полза, въздействие върху тялото

Високата проникваща способност и йонизиращият ефект на рентгеновите лъчи могат да причинят промяна в структурата на ДНК на клетката, поради което са опасни за хората. Вредата от рентгеновото лъчение е правопропорционална на получената доза радиация. Различните органи реагират на облъчване в различна степен. Най-податливите включват:

• костен мозък и костна тъкан;
• леща на окото;
• щитовидната жлеза;
• млечни и полови жлези;
• белодробна тъкан.

Неконтролираното използване на рентгеново лъчение може да причини обратими и необратими патологии.

Последици от облъчването с рентгенови лъчи:

• увреждане на костния мозък и появата на патологии на хемопоетичната система - еритроцитопения, тромбоцитопения, левкемия;
• увреждане на лещата с последващо развитие на катаракта;
• клетъчни мутации, които са наследени;
• развитие на онкологични заболявания;
• получаване на радиационни изгаряния;
• развитие на лъчева болест.

важно! За разлика от радиоактивните вещества, рентгеновите лъчи не се натрупват в тъканите на тялото, което означава, че няма нужда от отстраняване на рентгеновите лъчи от тялото. Вредното действие на рентгеновите лъчи приключва с изключване на медицинското изделие.

Използването на рентгенови лъчи в медицината е допустимо не само за диагностични (травматология, стоматология), но и за терапевтични цели:

• от рентгенови лъчи в малки дози се стимулира метаболизма в живите клетки и тъкани;
• определени ограничаващи дози се използват за лечение на онкологични и доброкачествени новообразувания.

Методи за диагностициране на патологии с помощта на рентгенови лъчи

Радиодиагностиката включва следните методи:

1. Флуороскопията е изследване, при което се получава изображение на флуоресцентен екран в реално време. Наред с класическото изобразяване на част от тялото в реално време, днес съществуват рентгенови телевизионни трансилюминационни технологии - изображението се прехвърля от флуоресцентен екран на телевизионен монитор, разположен в друга стая. Разработени са няколко цифрови метода за обработка на полученото изображение, последвано от прехвърлянето му от екрана на хартия.
2. Флуорографията е най-евтиният метод за изследване на гръдните органи, който се състои в направата на малка снимка с размери 7х7 см. Въпреки възможността за грешка, това е единственият начин за провеждане на масов годишен преглед на населението. Методът не е опасен и не изисква изтегляне на получената доза облъчване от организма.
3. Рентгенография - получаване на обобщено изображение върху филм или хартия за изясняване на формата на органа, неговото положение или тон. Може да се използва за оценка на перисталтиката и състоянието на лигавиците. Ако има избор, тогава сред съвременните рентгенови устройства не трябва да се дава предпочитание нито на цифрови устройства, където потокът на рентгеновите лъчи може да бъде по-висок от този на старите устройства, а на нискодозови рентгенови устройства с директен плосък полупроводникови детектори. Те ви позволяват да намалите натоварването на тялото с 4 пъти.
4. Компютърната рентгенова томография е техника, която използва рентгенови лъчи за получаване на необходимия брой изображения на участъци от избран орган. Сред многото разновидности на модерни CT устройства, CT скенери с ниска доза и висока разделителна способност се използват за серия от повтарящи се изследвания.

Лъчетерапия

Рентгеновата терапия се отнася до местните методи на лечение. Най-често методът се използва за унищожаване на ракови клетки. Тъй като ефектът от експозицията е сравним с хирургично отстраняване, този метод на лечение често се нарича радиохирургия.

Днес рентгеновото лечение се извършва по следните начини:

1. Външно (протонна терапия) - лъчевият лъч навлиза в тялото на пациента отвън.
2. Вътрешна (брахитерапия) - използването на радиоактивни капсули чрез имплантирането им в тялото, като се поставят по-близо до раковия тумор. Недостатъкът на този метод на лечение е, че докато капсулата не бъде извадена от тялото, пациентът трябва да бъде изолиран.

Тези методи са щадящи и използването им в някои случаи е за предпочитане пред химиотерапията. Такава популярност се дължи на факта, че лъчите не се натрупват и не изискват отстраняване от тялото, те имат селективен ефект, без да засягат други клетки и тъкани.

Безопасна скорост на рентгеново излагане

Този показател за нормата на допустимата годишна експозиция има свое име - генетично значима еквивалентна доза (GED). Няма ясни количествени стойности за този показател.

1. Този показател зависи от възрастта и желанието на пациента да има деца в бъдеще.
2. Зависи от това кои органи са изследвани или лекувани.
3. GZD се влияе от нивото на естествения радиоактивен фон на района, в който живее човек.

Днес са в сила следните средни GZD стандарти:

• нивото на облъчване от всички източници, с изключение на медицинските, и без отчитане на естествения радиационен фон - 167 mRem годишно;
• нормата за годишен медицински преглед е не повече от 100 mRem годишно;
• общата безопасна стойност е 392 mRem на година.

Рентгеновото лъчение не изисква отделяне от тялото и е опасно само при интензивно и продължително излагане. Съвременното медицинско оборудване използва нискоенергийно лъчение с кратка продължителност, така че използването му се счита за относително безвредно.

Въпреки че учените са открили ефекта на рентгеновите лъчи едва от 1890 г., използването на рентгенови лъчи в медицината за тази природна сила бързо отмина. Днес, в полза на човечеството, рентгеновото електромагнитно лъчение се използва в медицината, академичните среди и индустрията, както и за генериране на електричество.

Освен това радиацията има полезни приложения в области като селското стопанство, археологията, космоса, правоприлагането, геологията (включително минното дело) и много други дейности, дори колите се разработват с помощта на феномена на ядреното делене.

Медицински приложения на рентгеновите лъчи

В здравните заведения лекарите и зъболекарите използват различни ядрени материали и процедури за диагностициране, наблюдение и лечение на широк спектър от метаболитни процеси и заболявания в човешкото тяло. В резултат на това медицинските процедури, използващи лъчи, са спасили хиляди животи чрез идентифициране и лечение на състояния, вариращи от свръхактивна щитовидна жлеза до рак на костите.

Най-честата от тези медицински процедури включва използването на лъчи, които могат да преминат през нашата кожа. Когато се направи изображение, нашите кости и други структури изглежда хвърлят сенки, защото са по-плътни от кожата ни и тези сенки могат да бъдат открити на филм или на екрана на монитора. Ефектът е подобен на поставянето на молив между лист хартия и светлина. Сянката от молива ще се вижда на листа хартия. Разликата е, че лъчите са невидими, така че е необходим записващ елемент, нещо като фотолента. Това позволява на лекарите и зъболекарите да оценят приложението на рентгеновите лъчи, като видят счупени кости или проблеми със зъбите.

Използването на рентгенови лъчи за медицински цели

Използването на рентгеново лъчение по целенасочен начин за медицински цели, не само за откриване на щети. Когато се използва специално, той е предназначен да убие раковата тъкан, да намали размера на тумора или да облекчи болката. Например радиоактивният йод (по-специално йод-131) често се използва за лечение на рак на щитовидната жлеза, състояние, от което страдат много хора.

Устройствата, които използват това свойство, също са свързани с компютри и сканират, наречени: компютърна аксиална томография или компютърна томография.

Тези инструменти предоставят на лекарите цветно изображение, което показва контури и детайли на вътрешните органи. Това помага на лекарите да открият и идентифицират тумори, необичаен размер или други физиологични или функционални проблеми с органи.
Освен това болниците и радиологичните центрове извършват милиони процедури годишно. При такива процедури лекарите изстрелват леко радиоактивни вещества в тялото на пациентите, за да изследват определени вътрешни органи, като панкреас, бъбреци, щитовидна жлеза, черен дроб или мозък, за да диагностицират клинични състояния.

Рентгенови лъчи, невидимо лъчение, способно да прониква, макар и в различна степен, през всички вещества. Това е електромагнитно лъчение с дължина на вълната около 10-8 cm.

Подобно на видимата светлина, рентгеновите лъчи причиняват почерняване на фотографския филм. Това свойство е от голямо значение за медицината, индустрията и научните изследвания. Преминавайки през изследвания обект и след това падайки върху филма, рентгеновото лъчение изобразява вътрешната му структура върху него. Тъй като проникващата способност на рентгеновото лъчение е различна за различните материали, части от обекта, които са по-малко прозрачни за него, дават по-светли области на снимката от тези, през които лъчението прониква добре. По този начин костните тъкани са по-малко прозрачни за рентгенови лъчи от тъканите, които изграждат кожата и вътрешните органи. Поради това на рентгеновата снимка костите ще бъдат обозначени като по-светли зони и мястото на фрактурата, което е по-прозрачно за радиация, може да бъде доста лесно открито. Рентгеновите изображения се използват и в стоматологията за откриване на кариеси и абсцеси в корените на зъбите, както и в индустрията за откриване на пукнатини в отливки, пластмаси и гуми.

Рентгеновите лъчи се използват в химията за анализ на съединения и във физиката за изследване на структурата на кристалите. Рентгенов лъч, преминаващ през химично съединение, предизвиква характерно вторично лъчение, чийто спектроскопски анализ позволява на химика да определи състава на съединението. При падане върху кристално вещество, рентгеновият лъч се разпръсква от атомите на кристала, давайки ясен, правилен модел на петна и ивици върху фотографска плака, което позволява да се установи вътрешната структура на кристала.

Използването на рентгенови лъчи при лечение на рак се основава на факта, че те убиват раковите клетки. Въпреки това, той може да има и нежелан ефект върху нормалните клетки. Следователно трябва да се подхожда изключително внимателно при тази употреба на рентгенови лъчи.

Получаване на рентгенови лъчи

Рентгеновото лъчение възниква, когато електроните, движещи се с висока скорост, взаимодействат с материята. Когато електроните се сблъскат с атоми на което и да е вещество, те бързо губят кинетичната си енергия. В този случай по-голямата част от нея се превръща в топлина, а малка част, обикновено под 1%, се превръща в рентгенова енергия. Тази енергия се освобождава под формата на кванти - частици, наречени фотони, които имат енергия, но имат нулева маса на покой. Рентгеновите фотони се различават по своята енергия, която е обратно пропорционална на тяхната дължина на вълната. При обичайния метод за получаване на рентгенови лъчи се получава широк диапазон от дължини на вълните, който се нарича рентгенов спектър.

Рентгенови тръби. За да се получи рентгеново лъчение, дължащо се на взаимодействието на електрони с материята, е необходимо да има източник на електрони, средства за ускоряването им до високи скорости и цел, способна да издържи на електронно бомбардиране и да произвежда рентгеново лъчение на необходимата интензивност. Устройството, което има всичко това, се нарича рентгенова тръба. Ранните изследователи са използвали тръби с "дълбок вакуум", като днешните газоразрядни тръби. Вакуумът в тях не беше много висок.

Газоразрядните тръби съдържат голям бройгаз, а когато към електродите на тръбата се приложи голяма потенциална разлика, газовите атоми се превръщат в положителни и отрицателни йони. Положителните се движат към отрицателния електрод (катод) и, падайки върху него, избиват електрони от него, а те от своя страна се придвижват към положителния електрод (анод) и, бомбардирайки го, създават поток от рентгенови фотони .

В съвременната рентгенова тръба, разработена от Coolidge (фиг. 11), източникът на електрони е волфрамов катод, нагрят до висока температура.

Ориз. единадесет.

Електроните се ускоряват до високи скорости от високата потенциална разлика между анода (или антикатода) и катода. Тъй като електроните трябва да достигнат анода, без да се сблъскват с атоми, е необходим много висок вакуум, за който тръбата трябва да бъде добре вакуумирана. Това също намалява вероятността от йонизация на останалите газови атоми и свързаните странични токове.

Когато е бомбардиран с електрони, волфрамовият антикатод излъчва характерни рентгенови лъчи. Напречното сечение на рентгеновия лъч е по-малко от действителната облъчена площ. 1 - електронен лъч; 2 - катод с фокусиращ електрод; 3 - стъклена обвивка (тръба); 4 - волфрамова цел (антикатод); 5 - катодна нишка; 6 - действително облъчена площ; 7 - ефективно фокусно петно; 8 - меден анод; 9 - прозорец; 10 - разсеяни рентгенови лъчи.

Електроните се фокусират върху анода от специално оформен електрод, обграждащ катода. Този електрод се нарича фокусиращ електрод и заедно с катода образува "електронния прожектор" на тръбата. Анодът, подложен на електронно бомбардиране, трябва да бъде направен от огнеупорен материал, тъй като по-голямата част от кинетичната енергия на бомбардиращите електрони се превръща в топлина. Освен това е желателно анодът да бъде направен от материал с висок атомен номер, тъй като добивът на рентгенови лъчи се увеличава с увеличаване на атомния номер. За аноден материал най-често се избира волфрам, чийто атомен номер е 74. Дизайнът на рентгеновите тръби може да бъде различен в зависимост от условията и изискванията на приложение.

Рентгеновото лъчение играе огромна роля в съвременната медицина; историята на откриването на рентгеновите лъчи датира от 19 век.

Рентгеновите лъчи са електромагнитни вълни, които се произвеждат с участието на електрони. При силно ускорение на заредени частици се създават изкуствени рентгенови лъчи. Преминава през специално оборудване:

• ускорители на частици.

История на откритията

Тези лъчи са изобретени през 1895 г. от немския учен Рентген: докато работи с катодна тръба, той открива флуоресцентния ефект на бариев платинов цианид. Тогава имаше описание на такива лъчи и тяхната невероятна способност да проникват в тъканите на тялото. Лъчите започват да се наричат ​​рентгенови лъчи (рентгенови лъчи). По-късно в Русия те започват да се наричат ​​рентгенови.

Рентгеновите лъчи могат да проникнат дори през стените. Така Рьонтген разбрал, че е направил най-голямото откритие в областта на медицината. Оттогава започват да се формират отделни раздели в науката като радиология и радиология.

Лъчите могат да проникнат през меките тъкани, но се забавят, дължината им се определя от препятствието на твърда повърхност. Меките тъкани в човешкото тяло са кожата, а твърдите тъкани са костите. През 1901 г. ученият е удостоен с Нобелова награда.

Въпреки това, още преди откритието на Вилхелм Конрад Рьонтген, други учени също се интересуват от подобна тема. През 1853 г. френският физик Антоан-Филибер Мейсън изследва разряд с високо напрежение между електродите в стъклена тръба. Съдържащият се в него газ при ниско налягане започна да излъчва червеникав блясък. Изпомпването на излишния газ от тръбата доведе до разпадането на сиянието в сложна последователност от отделни светещи слоеве, чийто оттенък зависеше от количеството газ.

През 1878 г. Уилям Крукс (английски физик) предполага, че флуоресценцията възниква поради въздействието на лъчите върху стъклената повърхност на тръбата. Но всички тези изследвания не бяха публикувани никъде, така че Рентген не знаеше за подобни открития. След публикуването на неговите открития през 1895 г. в научно списание, където ученият пише, че всички тела са прозрачни за тези лъчи, макар и в много различна степен, други учени се интересуват от подобни експерименти. Те потвърждават изобретението на Рентген и започва по-нататъшно развитие и усъвършенстване на рентгеновите лъчи.

Самият Вилхелм Рьонтген публикува още две научни статии по темата за рентгеновите лъчи през 1896 и 1897 г., след което се заема с други дейности. Така няколко учени изобретиха, но Рентген беше този, който публикува научни статии по този въпрос.

Принципи за изображения

Характеристиките на това излъчване се определят от самото естество на появата им. Радиацията възниква поради електромагнитна вълна. Основните му свойства включват:

1. Отражение. Ако вълната удари повърхността перпендикулярно, тя няма да се отрази. В някои ситуации диамантът има свойството да отразява.
2. Способността да прониква в тъканите. Освен това лъчите могат да преминават през непрозрачни повърхности на материали като дърво, хартия и други подобни.
3. попиваемост. Абсорбцията зависи от плътността на материала: колкото по-плътен е той, толкова повече рентгенови лъчи го абсорбират.
4. Някои вещества флуоресцират, тоест светят. Веднага след като излъчването спре, блясъкът също изчезва. Ако продължава и след прекратяване на действието на лъчите, то този ефект се нарича фосфоресценция.
5. Рентгеновите лъчи могат да осветяват фотографски филм, точно както видимата светлина.
6. Ако лъчът премина през въздуха, тогава в атмосферата настъпва йонизация. Това състояние се нарича електропроводимо и се определя с помощта на дозиметър, който задава скоростта на дозата на радиация.

Радиация - вреда и полза

Когато откритието било направено, физикът Рентген дори не можел да си представи колко опасно е изобретението му. В старите времена всички устройства, които произвеждаха радиация, бяха далеч от съвършенството и в резултат на това се получаваха големи дози излъчвани лъчи. Хората не разбираха опасностите от такова лъчение. Въпреки че някои учени дори тогава изложиха версии за опасностите от рентгеновите лъчи.

Рентгеновите лъчи, прониквайки в тъканите, имат биологичен ефект върху тях. Единицата за измерване на дозата радиация е рентген на час. Основното влияние е върху йонизиращите атоми, които се намират вътре в тъканите. Тези лъчи действат директно върху структурата на ДНК на живата клетка. Последиците от неконтролираната радиация включват:

• клетъчна мутация;
• появата на тумори;
• радиационни изгаряния;
• лъчева болест.

Противопоказания за рентгеново изследване:

1. Пациентите са в критично състояние.
2. Период на бременност поради отрицателни ефекти върху плода.
3. Пациенти с кървене или открит пневмоторакс.

Как работят рентгеновите лъчи и къде се използват

1. В медицината. Рентгеновата диагностика се използва за прозрачност на живи тъкани, за да се идентифицират определени нарушения в тялото. Рентгеновата терапия се извършва за елиминиране на туморни образувания.
2. В науката. Разкрива се структурата на веществата и природата на рентгеновите лъчи. С тези въпроси се занимават такива науки като химия, биохимия, кристалография.
3. В индустрията. За откриване на нарушения в метални изделия.
4. За безопасността на населението. Рентгенови лъчи са инсталирани на летищата и други обществени места за сканиране на багаж.

Медицинско използване на рентгеново лъчение. Рентгеновите лъчи се използват широко в медицината и стоматологията за следните цели:

1. За диагностика на заболявания.
2. За наблюдение на метаболитните процеси.
3. За лечение на много заболявания.

Използването на рентгенови лъчи за медицински цели

В допълнение към откриването на фрактури на костите, рентгеновите лъчи се използват широко за медицински цели. Специализираното приложение на рентгеновите лъчи е за постигане на следните цели:

1. За унищожаване на раковите клетки.
2. За намаляване размера на тумора.
3. За намаляване на болката.

Например радиоактивният йод, използван при ендокринологични заболявания, се използва активно при рак на щитовидната жлеза, като по този начин помага на много хора да се отърват от това ужасно заболяване. Понастоящем за диагностициране на сложни заболявания рентгеновите лъчи са свързани с компютри, в резултат на което се появяват най-новите методи за изследване, като компютърна аксиална томография.

Такова сканиране предоставя на лекарите цветни изображения, които показват вътрешните органи на човек. За да се установи работата на вътрешните органи, е достатъчна малка доза радиация. Рентгеновите лъчи се използват широко и във физиотерапията.

Основни свойства на рентгеновите лъчи

1. проникваща способност. Всички тела са прозрачни за рентгенови лъчи, като степента на прозрачност зависи от дебелината на тялото. Благодарение на това свойство лъчът започва да се използва в медицината за откриване на функционирането на органи, наличието на фрактури и чужди тела в тялото.
2. Те са в състояние да предизвикат светене на някои предмети. Например, ако върху картон се нанесе барий и платина, след преминаване през сканиращия лъч, той ще свети зеленикаво-жълто. Ако поставите ръката си между рентгеновата тръба и екрана, тогава светлината ще проникне повече в костта, отколкото в тъканта, така че костната тъкан ще свети най-ярко на екрана, а мускулната тъкан ще бъде по-слаба.
3. Екшън на филм. Рентгеновите лъчи могат, подобно на светлината, да потъмнят филма, което прави възможно снимането на сянката, която се получава, когато обектите се изследват с рентгенови лъчи.
4. Рентгеновите лъчи могат да йонизират газове. Това дава възможност не само да се открият лъчи, но и да се разкрие интензитета им чрез измерване на йонизационния ток в газа.
5. Те имат биохимичен ефект върху организма на живите същества. Благодарение на това свойство рентгеновите лъчи са намерили широко приложение в медицината: те могат да лекуват както кожни заболявания, така и заболявания на вътрешните органи. В този случай се избира желаната доза радиация и продължителността на лъчите. Продължителното и прекомерно използване на такова лечение е много вредно и пагубно за организма.

Резултатът от използването на рентгенови лъчи е спасяването на много човешки животи. Рентгеновите лъчи помагат не само за навременното диагностициране на заболяването, методите на лечение, използващи лъчева терапия, облекчават пациентите от различни патологии, от хиперфункция на щитовидната жлеза до злокачествени тумори на костната тъкан.