X Işını Nedir?

X-ışınları, muhtemelen en çok kişinin cildinin içini görme ve altındaki kemiklerin görüntülerini ortaya çıkarma yetenekleriyle bilinen elektromanyetik radyasyon türleridir. Teknolojideki gelişmeler, daha güçlü ve odaklanmış X-ışını ışınlarının yanı sıra, genç biyolojik hücrelerin yapısal bileşenlerinin görüntülenmesinden kanser hücrelerinin öldürülmesine kadar bu ışık dalgalarından faydalanılmaktadır.  

X ışınları kabaca yumuşak X ışınları ve sert X ışınları olarak sınıflandırılır. Yumuşak X-ışınları, yaklaşık 10 nanometrelik nispeten kısa dalga boylarına sahiptir (bir nanometre, metrenin milyarda biridir) ve bu nedenle ultraviyole (UV) ışığı ile gama ışınları arasındaki elektromanyetik (EM) spektrum aralığına girerler. Sert X-ışınlarının dalga boyları yaklaşık 100 pikometre kadardır (pikometre, metrenin trilyonda biridir). Bu elektromanyetik dalgalar, EM spektrumunun gama ışınları ile aynı bölgesini kaplar. Aralarındaki tek fark kaynaklarıdır: X ışınları elektronların hızlandırılmasıyla üretilirken, gama ışınları atomik çekirdekler tarafından dört nükleer reaksiyondan birinde üretilir . 

X ışınlarının tarihçesi

X-ışınları 1895 yılında Almanya’daki Würzburg Üniversitesi’nde profesör olan Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfedildi. Tahribatsız Kaynak Merkezi’nin ” Radyografi Tarihine göre, Röntgen, koyu renkli kağıtla korunduğu zaman bile floresan ışıma sergileyen yüksek voltajlı katot ışınlı bir tüpün yakınında kristalleri fark etti. 

125 yıl öncesine ait röntgen çekimi:

Kağıda nüfuz eden ve kristallerin parlamasına neden olan tüp tarafından bir tür enerji üretiliyordu. Röntgen bilinmeyen enerjiye “X-radyasyonu” adını verdi. Deneyler, bu radyasyonun yumuşak dokulara nüfuz edebileceğini ancak kemiğe nüfuz edebileceğini ve fotoğraf plakalarında gölge görüntüler oluşturacağını gösterdi. 

Bu keşif için Röntgen, 1901’de fizikteki ilk Nobel Ödülü’ne layık görüldü  .

Wilhelm Conrad Röntgen

X-ışını kaynakları ve etkileri

Stanford Synchrotron Radiation Lightsource’un direktörü Kelly Gaffney’e göre, Dünya’da yüksek enerjili bir elektron demeti bakır veya galyum gibi bir atoma çarparak gönderilerek üretilebilir. Işın atoma çarptığında, s-kabuğu adı verilen iç kabuktaki elektronlar itilir ve bazen yörüngelerinin dışına fırlar. Gaffney, bu elektron veya elektronlar olmadan, atom kararsız hale gelir ve böylece atomun “gevşemesi” veya dengeye geri dönmesi için, sözde 1p kabuğundaki bir elektronun boşluğu doldurmak için düştüğünü söyledi. Sonuç? Bir röntgen çekilir.

Gaffney WordsSideKick.com’a verdiği demeçte, “Bununla ilgili sorun, floresan [veya verilen X-ışını ışığı] her yöne gidiyor,” dedi. “Yönlü değiller ve odaklanamıyorlar.”

Temel fiziğe göre, yüklü bir parçacığı her hızlandırdığınızda ışık yayar.Gaffney‘e göre, ışığın türünün elektronların (veya diğer yüklü parçacıkların) enerjisine ve onları çemberin etrafına iten manyetik alana bağlıdır.

Senkrotron elektronları ışık hızına yaklaştırıldıklarında, çok büyük miktarda enerji, özellikle de X-ışını enerjisi verirler.

Avrupa Senkrotron Radyasyon Tesisi’ne göre, senkrotron radyasyonu ilk kez 1947’de Amerika Birleşik Devletleri’nde General Electric(Thomas Edison‘un kurucusu olduğu şirket)’te görüldü  . Bu radyasyon, parçacıkların enerji kaybetmesine neden olduğu için bir sıkıntı olarak kabul edildi, ancak daha sonra 1960’larda X-ışını tüplerinin eksikliklerinin üstesinden gelen olağanüstü özelliklere sahip ışık olarak kabul edildi. Senkrotron radyasyonunun ilginç bir özelliği polarize olmasıdır; yani, fotonların elektrik ve manyetik alanlarının tümü, doğrusal veya dairesel olabilen aynı yönde salınır. 

Gaffney, “Elektronlar göreceli oldukları için [veya ışık hızına yakın hareket ettikleri için], ışık verdiklerinde ileri yönde odaklanırlar”. “Bu, sadece doğru renkte ışık X-ışınları elde edemeyeceğiniz anlamına geliyor ve sadece çok fazla elektron depoladığınız için değil, aynı zamanda tercihen ileri yönde de yayılıyorlar.”

X-ışını görüntüleme

Belirli malzemelere nüfuz etme kabiliyetleri nedeniyle, X-ışınları, özellikle yapısal bileşenlerdeki kusurları veya çatlakları belirlemek için çeşitli tahribatsız değerlendirme ve test uygulamaları için kullanılır. NDT Kaynak Merkezi’ne göre, “Radyasyon bir parça üzerinden bir filme veya başka bir dedektöre yönlendirilir. Ortaya çıkan gölge grafik dahili özellikleri gösterir” ve parçanın sağlam olup olmadığı. Bu, doktorların ve diş hekimlerinin muayenehanelerinde sırasıyla kemiklerin ve dişlerin X-ışını görüntülerini oluşturmak için kullanılan aynı tekniktir.

X-ışınları ayrıca kargo, bagaj ve yolcuların nakliye güvenliği denetimleri için de de kullanılmaktadır(örnek:Avm girişlerinde Xray cihazı). Elektronik görüntüleme dedektörleri, paketlerin ve diğer yolcu öğelerinin içeriğinin gerçek zamanlı görselleştirilmesine izin verir. 

X-ışınlarının orijinal kullanımı, o sırada mevcut olan filmdeki yumuşak dokulardan kolayca ayırt edilebilen kemiklerin görüntülenmesi içindi. Bununla birlikte, daha doğru odaklama sistemleri ve gelişmiş fotoğraf filmleri ve elektronik görüntüleme sensörleri gibi daha hassas algılama yöntemleri, çok daha düşük pozlama seviyeleri kullanırken doku yoğunluğundaki giderek artan ince ayrıntıları ve ince farklılıkları ayırt etmeyi mümkün kılmıştır .

Ek olarak, bilgisayarlı tomografi (CT) , birden çok X-ışını görüntüsünü ilgilenilen bir bölgenin 3B modelinde birleştirir.

Helmholtz Malzeme ve Enerji Merkezi’ne göre CT’ye benzer şekilde senkrotron tomografisi, mühendislik bileşenleri gibi nesnelerin iç yapılarının üç boyutlu görüntülerini ortaya çıkarabilir .

X ışını tedavisi

Radyasyon tedavisi, kanser hücrelerini DNA’larına zarar vererek öldürmek için yüksek enerjili radyasyon kullanır. Tedavi normal hücrelere de zarar verebileceğinden,  Ulusal Kanser Enstitüsü  , tedavinin yan etkileri en aza indirecek şekilde dikkatlice planlanmasını önermektedir. 

ışın tedavisi

ABD Çevre Koruma Ajansı’na göre, X ışınlarından gelen iyonlaştırıcı radyasyon, elektronları atomlardan ve moleküllerden tamamen ayırmak için yeterli enerjiye sahip odaklanmış bir alanı saptar ve böylece özelliklerini değiştirir.Bu hücre hasarı kansere neden olabilirken, onunla savaşmak için de kullanılabilir.

Bunları da sevebilirsiniz

Bir Cevap Yazın

%d blogcu bunu beğendi: