Рентгенівське випромінювання

Відео: Галілео. Історія винаходів. Рентген

[Thumb = left] https://mir-prekrasen.net/uploads/posts/2011-02/1297875196_2%D0%A0%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B3%D0%B5%D0 % BD.jpeg [/ thumb] Рентгенівське випромінювання, пулюівське випромінювання або Х-промені (Рус. рентгенівське випромінювання, англ. X-ray emission, roentgen radiation, ньому. Rontgenstrahlung f) - короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 0.01 нм. В електромагнітному спектрі діапазон частот рентгенівського випромінювання лежить між ультрафіолетом і гамма-променями.
Рентгенівське випромінювання виникає від різкого гальмування руху швидких електронів в речовині, при енергетичних переходах внутрішніх електронів атома. Воно використовується в науці, техніці, медицині. Рентгенівське випромінювання змінює деякі характеристики гірських порід, наприклад, підвищують їх електропровідність. Короткочасне опромінення кристалів кам`яної солі знижує їх внутрішнє тертя.
Назва рентгенівське випромінювання походить від прізвища німецького фізика Вільгельма Конрада Рентгена. Інша назва - пулюівське випромінювання походить від імені українського фізика Івана Пулюя.
Першовідкривачем випромінювання є Іван Пулюй. Його працями користувався пізніше і Вільям Рентген, якому було особисто Пулюєм презентовані свої праці. Рентген назвав ці промені невідомої природи X-променями. Ця назва збереглася до наших днів в англомовній і франкомовній науковій літературі, увійшовши в мови багатьох народів світу.
Рентгенівського випромінювання використовуються для флюорографії, рентгенівського аналізу і в кристалографії для визначення атомарної структури кристалів.
Рентгенівські промені виникає при бомбардуванні швидкими електронами пластинки анода в електронно-променевої трубки. розрізняють суцільний і характеристичний спектри випромінювання.
Якщо Енегрія електронів, що падають на анод, менше певну характерну матеріалу анода величину, то спостерігається тільки гальмівне випромінювання. Спектр цього випромінювання суцільний, починається на певній частоті, яка залежить тільки від прикладеної напруги, і не залежить від матеріалу анода, спочатку його інтенсивність зростає по частоті, досягає максимуму і потім зменшується.
Характеристичне випромінювання виникає при великих прикладених напругах. Свою назву воно отримало завдяки тому факту, що воно характеризує матеріал анода. Характеристичне випромінювання має лінійчатий спектр. Воно відповідає квантовомеханических переходах між різними орбіталях атомів. При зіткненні електронів з анодом, вони можуть вибити з атомів анода внутрішній електрон. Характеристичне випромінювання виникає, коли один із зовнішніх електронів переходить на звільнену орбиталь. Спектральні лінії характеристичного випромінювання розбиваються на серії, які позначають великими латинськими літерами K, L, M, N.
Природу лінійного спектра характеристичного рентгенівського випромінювання можна зрозуміти, виходячи з уявлень про будову атома. Кількість електронів в атомах визначається зарядом їх ядер. Згідно з положеннями квантової механіки ці електрони можуть мати тільки певні дискретні значення енергії і розташовуватися на певних орбиталях. Зовнішні електрони атомів визначають їх хімічні властивості та оптичні спектри. Електрони внутрішніх оболонок обертаються навколо ядер з великою швидкістю і мають значну енергію. Значення цієї енергії характерно для кожного хімічного елемента і для кожної орбіталі в ньому. Оскільки внутрішні електрони атомів не беруть участі в хімічних зв`язках, то їх енергія не змінюється в залежності від складу, в яку входить той чи інший елемент.
Характеристичне випромінювання виникає в тому випадку, коли в результаті зіткнення з швидким електроном, один з внутрішніх електронів покидає атом. Переходячи на незайняту орбіту, зовнішній електрон випромінює в рентгенівській області спектра, і частота цього випромінювання залежить від типу атома і тих орбіталей, між якими відбувається перехід.

h ? = E 2 - E 1,

де? - частота, а h - постійна Планка.


Частоти E i визначені для кожного хімічного елемента і не залежать від типу хімічних зв`язків, утворених атомом, оскільки в утворенні хімічних зв`язків беруть участь тільки зовнішні електрони.
Ці факти лежать в основі рентгенівського аналізу хімічного складу речовин.
поглинання
Рентгенівські промені слабо взаємодіють з речовиною, завдяки чому мають велику проникність. Однак вони поглинаються в тому випадку, коли їх енергія вище енергію внутрішніх електронів атомів. На відміну від лінійчатих спектрів випромінювання спектр характеристичного поглинання складається з смуг, оскільки електрон, вибитий з внутрішньої оболонки, залишає атом і може мати будь-яку енергію. Характерні частоти смуг також вказують на наявність хімічних елементів в з`єднанні.
Всього з ростом частоти рентгенівських променів поглинання падає, кілька збільшуючись кожен раз, коли енергія кванта випромінювання перевищує енергію електрона на певній орбіталі.
Крім поглинання рентгенівські промені також розсіюються в речовині, змінюючи напрямок поширення.
дифракція
Довжина хвилі рентгенівських променів одного порядку з характерними постійними решітки кристалічних речовин. Тому атоми кристалів утворюють природні дифракційні решітки для рентгенівських променів. Розсіювання рентгенівського випромінювання на цих гратах використовується для визначення кристалічної структури речовин. Саме таким методом, в 1953 році була розшифрована структура ДНК.
опромінення
Рентгенівські промені мають велику енергію - десятки і сотні кілоелектронвольт. Незважаючи на те, що вони слабо взаємодіють з речовиною, така взаємодія все ж існує, і при поглинанні вивільняється велика кількість енергії, що може привести до незворотних ушкоджень в клітині живого організму. Тому рентгенівські промені небезпечні і робота з ними вимагає особливої уваги.
Доза опромінення вимірюється в благословення - біологічних еквівалентах рентгена.
Ряд вітчизняних і зарубіжних вчених вважають, що пріоритет винаходу Х-променів належить видатному українському вченому Івану Пулюю, вперше застосував і досліджував їх в 1892 р
Поняття пов`язані з рентгенівськими (пулюевіми) променями:



рентгенівська трубка
електровакуумний прилад, що представляє собою скляну трубку (трубку) з впаяним катодом і анодом, для отримання рентгенівського (пулюевого) променів.
рентгенівська дефектоскопія
виявлення наявності, місця і розмірів дефектів у матеріалах і виробах шляхом просвічування рентгенівським (пулюевім) променями.
рентгенівська мікроскопія
сукупність методів дослідження мікроскопічної будови об`єктів за допомогою рентгенівського (пулюевого) променів.
рентгенівський аналіз
метод дослідження атомного і молекулярного складу і структури речовин за допомогою рентгенівського (пулюевого) променів. Розрізняють: рентгенодефектоскопічній аналіз, рентгеноспектрального аналізу і рентгеноструктурний аналіз.
рентгенівський золомір
прилад для автоматичного вимірювання зольності вугілля за інтенсивністю? -променів, відбитих від поверхні вугілля.
рентгенівський сепаратор
апарат для механізованої вибірки породи з вугілля за сигналами пристрою, який виявляє шматки породи за інтенсивністю відбитого рентгенівського (пулюевого) випромінювання.


Увага, тільки СЬОГОДНІ!