Rentgenové záření

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

[[File:2-Dolium geant.jpg|thumb|Rentgenový snímek ulity]] '''Rentgenové záření''' je forma [[elektromagnetické záření|elektromagnetického záření]] o [[vlnová délka|vlnových délkách]] 10 [[nanometr]]ů až 100 [[pikometr]]ů (odpovídající [[frekvence|frekvencím]] 30 P[[Hertz|Hz]] až 6 EHz). Využívá se při lékařských vyšetřeních a v [[rentgenová krystalografie|krystalografii]]. Jedná se o formu [[ionizující záření|ionizujícího záření]] a jako takové může být nebezpečné. == Fyzika a chemie == Záření vlnové délky větší než 0,1 nm je nazýváno měkké a kratší tvrdé rentgenové záření. Vlnové délky nejenergičtější části se částečně překrývají s těmi [[záření gama]], avšak rozlišujeme je dle původu. [[Foton]] rentgenového záření vzniká při interakcích vysoce energického [[elektron]]u, kdežto záření gama při procesech uvnitř jádra [[atom]]u. Rentgenové záření je též využíváno v [[analytické chemii]]. Částice látky jsou ionizovány rentgenovým zářením. Vzniklé sekundární rentgenové záření, které je charakteristické pro [[chemický prvek|prvky]], je analyzováno detektorem a přiřazeno konkrétním prvkům, ze kterých se analyzovaná látka skládá. Tato analytická metoda se nazývá [[rentgenfluorescenční spektroskopie]]. Rentgenové záření vzniká například v [[rentgenka|rentgence]]. Rentgenka se skládá ze skleněné vakuované trubice se zabudovanou [[katoda|katodou]] a [[anoda|anodou]], většinou z [[wolfram]]u. [[Elektron]]y se z katody uvolní po jejím nažhavení a po vložení anodového napětí vylétnou z katody na anodu. Tam různým způsobem interagují s materiálem anody: == Typy rentgenového záření == [[Soubor:X-RayOfNeedlefish-1.jpg|thumb|[[Peter Dazeley]]: výtvarná fotografie jehlicovité ryby s využitím rentgenového záření]] Existují dva typy rentgenového záření - tzv. brzdné rentgenové záření a charakteristické rentgenové záření. === Brzdné rentgenové záření === Rychle letící elektrony se po dopadu na terč brzdí a dochází ke změně jejich dráhy. Energie, kterou elektrony při průchodu terčem ztratily, se vyzáří ve formě tzv. brzdného rentgenova záření. Toto záření je charakteristické širokým, spojitým energetickým spektrem. Čím je větší energie (rychlost) elektronů, tím tvrdší záření vzniká. Energie brzdného rentgenova záření nezávisí na materiálu terče (např. anody rentgenovy trubice), ale jen na rychlosti elektronů (tedy na velikosti napětí na anodě rentgenovy trubice). Elektrony ale mohou být urychleny i jiným způsobem - v urychlovačích částic např. v tzv. [[lineární urychlovač|lineárním urychlovači]], [[betatron]]u, [[mikrotron]]u, u nichž se dosahuje výrazně vyšších energii než u rentgenovy trubice. Energie záření se udává zpravidla v elektronvoltech (eV). Brzdné záření se používá v lékařské diagnostice a v radioterapii, v průmyslu v defektoskopii. === Charakteristické rentgenové záření === Charakteristické rentgenové záření se používá v [[analytická chemie|analytické chemii]], protože jeho energie nezávisí na anodovém napětí, ale jen na materiálu anody. Takové rentgenové záření je charakteristické pro konkrétní prvek; jeho energie je tím vyšší, čím vyšší je protonové číslo materiálu anody. Rychle letící elektron v tomto případě odevzdá svou kinetickou energii elektronu vnitřní slupky atomového obalu materiálu anody až dojde k jeho excitaci nebo ionizaci. Následný návrat do základního energetického stavu je spojen s vyzářením [[foton]]u charakteristického rentgenového záření. == Lékařské využití == [[File:PA lebka.jpg|thumb|Zadopřední projekce lbi, snímkováno digitálním rentgenem.]] [[File:Lat lebka.jpg|thumb|Bočná projekce lbi (levá), snímkováno digitálním rentgenem]] [[File:Rtgplic.jpg|thumb|Rentgenový snímek plic muže.]] Poté, co Röntgen objevil využití pro pozorování kostních struktur, se rozvinulo jeho užívání v lékařském snímkování. Rentgenové záření může být využito pro zobrazení detailů [[kost|kostí]] a [[zub]]ů ([[skiagrafie]]), popřípadě za pomoci vhodných technik i ke zkoumání měkké tkáně ([[denzitografie]], [[subtrakční skiagrafie]], [[tomografie]]). [[Radiologie]] je specializovaný obor [[lékařství]] využívající rentgenového záření v [[radiodiagnostika|diagnostice]]. Toto je pravděpodobně nejčastější využití rentgenového záření. == Historie == [[Soubor:Roentgen wife hand.jpg|thumb|''Ruka s prsteny'' – jeden z prvních rentgenových snímků [[Wilhelm Röntgen|Wilhelma Röntgena]], na které je ruka jeho ženy; pořídil ji 22. prosince 1895 a prezentoval [[Ludwig Zehnder|profesoru Ludwigu Zehnderovi]] z Institutu Fyziky na [[Freiburská univerzita (Německo)|Freiburské univerzitě]] 1. ledna 1896<ref>{{Citace monografie | příjmení = Kevles | jméno =Bettyann Holtzmann | odkaz na autora = | spoluautoři = | titul =Naked to the Bone Medical Imaging in the Twentieth Century | vydavatel =[[Rutgers University Press]] | rok =1996 | místo =Camden, NJ | strany =19–22 | url = | doi = | id = | isbn =0813523583 }}</ref><ref>{{Citace elektronické monografie | příjmení =Sample | jméno =Sharron | odkaz na autora = | spoluautoři = | titul =X-Rays | edice =The Electromagnetic Spectrum | vydavatel =[[NASA]] | datum vydání =2007-03-27 | url =http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/xrays.html | doi = | datum přístupu =2007-12-03 }}</ref>]] V počátcích výzkumu rentgenového záření se uplatnilo mnoho významných vědců jako [[Ivan Pului]], sir [[William Crookes]], [[Johann Wilhelm Hittorf]], [[Eugene Goldstein]], [[Heinrich Hertz]], [[Philipp Lenard]], [[Hermann von Helmholtz]], [[Nikola Tesla]], [[Thomas Alva Edison]], [[Charles Glover Barkla]] a [[Wilhelm Conrad Röntgen]]. Fyzik [[Johann Wilhelm Hittorf]] (1824–[[1914]]) pozoroval vakuovou trubici vyzařující záření na záporné [[elektroda|elektrodě]]. Toto záření způsobovalo při dopadu na stěnu trubice světélkování. Roku 1876 je Eugene Goldstein pojmenoval '''katodové záření'''. Později [[Anglie|anglický]] fyzik William Crookes studoval výboje v řídkých [[plyn]]ech a zkonstruoval [[Crookesova trubice|Crookesovu trubici]], skleněnou trubici s elektrodami naplněnou zředěným plynem, v němž při přiložení vysokého stejnosměrného napětí dojde k výboji doprovázenému zářením. Když umístil neexponované [[fotografická deska|fotografické desky]] nedaleko od trubice, na desce se objevily šmouhy, přestože tento efekt nechtěl zkoumat. Roku 1892 Heinrich Hertz demonstroval, že katodové záření může procházet velmi slabou kovovou překážkou (jako je [[hliník]]ová destička). Philip Lenard, žák Heinricha Hertze, dále prozkoumával tento efekt. Vyvinul vlastní verzi katodové trubice a zkoumal průchod katodového záření rozličnými materiály. Přesto nezjistil, že se jedná o rentgenové záření. V [[duben|dubnu]] 1887 [[Nikola Tesla]] začal zkoumat rentgenové záření pomocí vysokého napětí, vakuových trubic vlastní konstrukce a Crookesových trubic. Z jeho technické dokumentace plyne, že vymyslel a vyrobil trubici s jedinou elektrodou, ostatní trubice na zkoumání rentgenového záření měly dvě elektrody. Roku 1897 výsledky shrnul ve své přednášce pro [[New York Academy of Sciences]]. Umožňuje to jev dnes známý jako [[brzdné záření]], kdy při průchodu nabitých částic (nejčastěji [[elektron|elektronů]]) látkou vzniká druhotné rentgenové záření. Okolo roku 1892 [[Nikola Tesla|Tesla]] provedl několik podobných experimentů, ale nezatřídil vzniklé produkty jako to, co dnes zveme rentgenové záření, namísto toho označil celý jev jako [[zářivá energie|zářivou energii]]. [[Nikola Tesla|Tesla]] své výsledky nezveřejnil. Jeho další experimenty ho vedly k varování vědecké komunity před biologickými riziky rentgenového záření. [[Hermann von Helmholtz]] formuloval matematický popis rentgenového záření. Předpověděl [[disperzní teorie|disperzní teorii]] dříve než Röntgen provedl a zveřejnil své pokusy. Byla formulována na základě elektromagnetické teorie světla (''Wiedmann's Annalen'', Vol. XLVIII). [[8. listopad]]u 1895 [[Wilhelm Conrad Röntgen]], [[Německo|německý]] vědec, začal provádět a zaznamenávat [[experiment]]y s rentgenovým zářením ve [[vakuum|vakuové]] trubici. Röntgen [[28. prosinec|28. prosince]] 1895 napsal předběžnou zprávu „''O novém druhu paprsků''“. Poslal ji do žurnálu [[Würzburg]]ské lékařské společnosti. Toto je první formální a veřejně známá kategorizace rentgenového záření. Röntgen o záření psal jako o '''paprscích X''' (rozdíl mezi slovy [[světelný paprsek|paprsek]] a [[záření]] je dán rozdílnými vlastnostmi [[světlo|světla]]), neboť šlo o doposud neznámé záření, avšak mnoho kolegů se domnívalo, že by se mělo jmenovat po Röntgenovi. Tak se stalo v mnoha jazycích, například [[čeština|češtině]], [[dánština|dánštině]] (Røntgenstråling) či [[němčina|němčině]] (Röntgenstrahlen). Röntgen za své objevy obdržel vůbec první [[Nobelova cena za fyziku|Nobelovu cenu za fyziku]]. Roku 1895 [[Thomas Alva Edison]] zkoumal schopnost materiálů [[fluorescence|fluoreskovat]], když jsou vystaveny rentgenovému záření, a zjistil, že nejlépe se osvědčil wolframan vápníku. Asi v [[březen|březnu]] 1896 se [[fluoroskop]], který vyvinul, stal standardem lékařských vyšetření rentgenovým zářením. Přesto Edison ukončil výzkum záření roku [[1903]], potom, co zemřel [[Clarence Madison Dally]], jeden z jeho foukačů [[sklo|skla]]. Dally zkoušel trubice na své ruce, čímž si přivodil jejich [[rakovina|rakovinu]]. Obě ruce mu byly [[amputace|amputovány]] v marné snaze ho zachránit. Roku [[1906]] fyzik [[Charles Glover Barkla]] objevil rozptyl rentgenového záření v [[plyn]]ech a využil ho při zkoumání vlastností látek. Určil tak například počet elektronů v atomu [[uhlík]]u. Rovněž dokázal [[polarizace (elektrodynamika)|polarizovat]] rentgenové záření, čímž potvrdil, že má stejné vlastnosti jako [[viditelné světlo]]. Za své objevy získal roku [[1917]] [[Nobelova cena za fyziku|Nobelovu cenu za fyziku]]. Lékařské využití rentgenového záření (v oblasti [[ozařovací terapie]]) rozšířil [[John Hall-Edwards]] v [[Birmingham]]u ([[Anglie]]). Roku [[1908]] mu musela být amputována ruka v důsledku nádoru z ozáření. V padesátých letech [[20. století]] byl sestrojen [[rentgenový mikroskop]]. == Související články == * [[Elektromagnetické spektrum]] * [[Inverzní fotoelektrický jev]] == Reference == <references/> == Externí odkazy == * [http://atlas.mudr.org Atlas radiologických obrázků] na atlas.mudr.org. Velké množství radiologických obrázků setříděných podle metody, vyšetřované části těla, orgánu, krátký popis patologie v anglickém jazyce. * [http://radiologieplzen.eu radiologieplzen.eu] webový portál určený pro pacienty hledající více informací o zobrazovacích metodách. {{Commonscat|X-rays}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Kvantová fyzika]] [[Kategorie:Elektromagnetické záření]] [[Kategorie:Lékařská diagnostika]]

Návrat na stránku „Rentgenové záření“.