الأشعة السينية

من طرف **التيدوم** الإثنين أغسطس 10, 2009 8:04 pm

الأشعة السينية rayon X هي نوع من الإشعاعات الكهرمغنطيسية الشديدة النفاذ التي تتميز بطول موجة قصير جداً وتشابه في طبيعتها الإشعاعات فوق البنفسجية[ر] وإشعاعات غاما γ.

وليس هناك حد فاصل صريح بين الأشعة السينية وإشعاعات غاما، ويراوح طول موجة الأشعة السينية بين 10^-7-10^-1سم أو ما يعادل 0.1- 100 انغستروم.

اكتشف ولهلم كُنْراد رونتغن الأشعة السينية عام 1895، وأعطاها اسم الأشعة السينية أو المجهولة (أشعة X) لجهله طبيعتها آنذاك، ويطلق عليها بعضهم اسم أشعة رونتغن تخليداً لذكراه.

وقد لاحظ رونتغن أن هذه الأشعة ذات طبيعة نافذة تؤثر في ألواح التصوير الحساسة للضياء على الرغم من سترها بطبقات متعددة من الورق المقوى، وأنها تنطلق من جدران أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء تمر بين طرفيه شرارة كهربائية.

صدور الأشعة السينية

تصدر الأشعة السينية في كل مرة تتعرض فيها المادة للاصطدام بإلكتروناتٍ سريعة ذات قدرة حركية عالية. ويتألف أنبوب الأشعة الحديث من زجاج مفرغ من الهواء يحوي سلك وشيعة قابلاً للتوهج هو المهبط cathode، وقطعة من المعدن هي المصعد anode. وعندما يتوهج السلك بازدياد درجة حرارته عند تطبيق تيار كهربائي على طرفيه، تصدر عنه إلكترونات عدة بفعل الحادثة الفيزيائية المعروفة بالإصدار الحراري الشاردي (الإيوني)، فإذا طبق فرق كمون عال بين هذا السلك المتوهج (المهبط) والقطعة المعدنية (المصعد) تتسارع حركة الإلكترونات وتتجه نحو المصعد لترتطم به وتصدر عن هذا الارتطام فوتونات ذات طاقة متفاوتة يؤلف مجموعها الأشعة السينية وكمية كبيرة من الحرارة توجب تبريد المصعد تبريداً مستمراً، إذ إن الأشعة السينية الصادرة تكوّن 1% من طاقة الإلكترونات الحركية عند اصطدامها بالمصعد ويضيع القسم الأكبر من هذه الطاقة حرارياً.

تتألف الأشعة السينية الناجمة عن تصادم الإلكترونات والمادة من نوعين رئيسين يكون الأول منهما طيفاً متصلاً لأشعة ذات أطوال موجية متقاربة لا علاقة لها بنوع المادة الكيمياوي للمصعد، في حين يتمتع الثاني بطول موجة خاص يتميز على منحنى طيف الأشعة الصادرة بشكل خط حاد ذي علاقة بنوع المادة الكيمياوي للمصعد. لذلك سمي هذا النوع الأخير من الأشعة السينية الصادرة الأشعة المميزة.

تتعلق قدرة اختراق الأشعة للمادة أو نفوذها بطول موجتها، وبالتالي بالطاقة الحركية للإلكترونات المتصادمة مع المصعد، فكلما كانت طاقة هذه الإلكترونات عالية كان طول موجة الأشعة السينية قصيراً، وكانت شديدة النفوذ أو قاسية. وبالعكس كلما خفت هذه الطاقة كان طول موجة الأشعة السينية الصادرة طويلاً وكانت الأشعة قليلة النفوذ أو لينة، وتزداد طاقة الإلكترونات الحركية طرداً مع زيادة فرق الكمون المطبق (فولتاج) فاذا اقترب هذا من 500.000 فولط كان طول موجة الأشعة السينية الصادرة قريباً من أطوال موجة أشعة غاما.