Promieniowanie rentgenowskie

Promieniowanie rentgenowskie (w wielu krajach nazywane promieniowaniem X lub promieniami X) to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, którego długość fali mieści się w zakresie od 5 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenwskiego znajduje się pomiędzy ultrafioletem i promieniowaniem gamma. Znanym skrótem nazwy jest promieniowanie rtg.

Zakresy promieniowania rentgenowskiego

• twarde promieniowanie rentgenowskie - długość od 5 pm do 100 pm
• miękkie promieniowanie rentgenowskie - długość od 0,1 nm do 10 nm

Źródła promieniowania

Promieniowanie rentgenowskie jest wytwarzane przez rozpędzone elektrony, które uderzają w elektrody w lampie rentgenowskiej.

Promieniowanie i medycyna

Promieniowanie rentgenowskie jest wykorzystywane do uzyskiwania zdjęć rentgenowskich, które pozwalają na diagnostykę złamań kości. Naświetlanie promieniami rentgenowskimi zabija komórki nowotworowe, co wykorzystuje się w radioterapii. Jednak przyjęcie dużej dawki promieniowania może powodować oparzenia i chorobę popromienną.

Historia

Jedni z najważniejszych badaczy promieni rengentowskich to William Crookes, Johann Wilhelm Hittorf, Eugene Goldstein, Heinrich Hertz, Philipp Lenard, Hermann von Helmholtz, Thomas Edison, Nikola Tesla, Charles Barkla, oraz Wilhelm Conrad Roentgen.
Jedne z najwcześniejszych badań zostały przeprowadzone przez William'a Crookes'a oraz Johann'a Wilhelm'a Hittorf'a. Obserwowali oni powstające w lampie próżniowej promieniowanie, które pochodziło z ujemnej elektrody. Promienie te powodowały świecenie szkła w lampie. W 1876 roku Eugenia Goldstein nazwała je promieniowaniem katodowym. Następnie angielski fizyk William Crookes badał efekty wyładowań elektrycznych w gazach szlachetnych. Stwierdził on, że jeżeli umieści w pobliżu lampy szklane płytki fotograficzne, to ulegają one naświetleniu i pojawiają się na nich cienie przedmiotów, które przesłaniały lampę. Efekt ten nie wzbudził jego zainteresowania.
W roku 1892 niemiecki fizyk Heinrich Hertz rozpoczął eksperymenty, nad przenikaniem promieni katodowych przez cienkie warstwy metalu, np aluminium, a jego student Philip Lenard kontynuował te badania. Uczeń Hertza opracował wersje lampy katodowej i analizował przenikanie promieni przez różne materiały.
Niezależnie od nich w kwietniu 1887 roku Nikola Tesla rozpoczął badania nad tym samym problemem. Eksperymentował z wysokimi napięciami i lampami próżniowymi. Opublikował on wiele technicznych prac nad udoskonalonymi lampami z jedną elektrodą. W 1897 roku wygłosił na ten temat odczyt przed New York Academy of Sciences. Tesla potrafił wytworzyć na tyle silne promieniowanie katodowe, że udało mu się zaobserwować jego negatywny wpływ na istoty żywe. W 1892 roku zdał sobie sprawę, że promienie katodowe mogą służyć do obserwacji wnętrza ciała człowieka i wykonał szereg fotografii. Jednak nie opublikował tych wyników, za to wysyłał zdjęcia do Wilhelm'a Roentgen'a.
Hermann von Helmholtz sformułował matematyczne równania opisujące promieniowanie katodowe, z których wynikała możliwość ich dyspersji.
Dnia 8 listopada 1895 roku Wilhelm Roentgen niemiecki naukowiec rozpoczął obserwacje promieni katodowych podczas eksperymentów z lampami próżniowymi. Dnia 28 grudnia 1895 roku opublikował on wyniki swoich badań w czasopiśmie Wurzbergskiego Towarzystwa Fizyczno-Medycznego. Było to pierwsze publiczne ogłoszenie istnienia promieni rentgenowskich, dla których Roentgen zaproponował nazwę promieni X, obowiązującą do chwili obecnej w większości krajów (m.in. w krajach anglosaskich). Potem wielu naukowców zaczęło je określać jako promienie rentgena (nazwa obowiązujące m.in. w Polsce i w Niemczech). Za odkrycie promieni X o Roentgen otrzymał pierwszą nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1901 roku.