aplicatii ale rad X

1. APLICATIILE RADIATIILOR
X
PROF. ŞIPOŞ RAUL

2. RADIATIILE X
Radiatia X sau radiatia Röntgen este radiatia electromagnetica ionizanta, cu lungimi
de unda mici, cuprinse intre 0,1 si 100 Å.
Fizicianul german Wilhelm Conrad Röntgen, bombardand un corp metalic cu
electroni rapizi, a descoperit ca acesta emite radiatii foarte penetrante, radiatii pe
care le-a denumit raze X (1895). Radiatiile X au fost numite mai tarziu radiatii
Roentgen .
Descoperirea i-a adus in 1901 Premiul Nobel.

3. TUBUL WILLIAM CROOKES

4. FUNCTIONAREA TUBULUI
Röntgen

5. PROPRIETATILE RADIATIILOR X
• în vid ele se propaga cu viteza luminii;
• impresionează placile fotografice;
• nu sunt deviate de câmpuri electrice / magnetice;
• produc fluorescenta unor substante (emisie de lumina);
• sunt invizibile, spre deosebire de lumină, nu impresionează ochiul
omului;
• pătrund cu usurinta prin substante opace pentru lumina (prin corpul
uman, hartie, lemn, sticla s.a), dar sunt absorbite de metale cu
densitatea mare(Pb). Puterea de pătrundere depinde de masa atomica
si grosimea substantei prin care trec.
• ionizeaza gazele prin care trec(functionarea detectoarelor de radiatii).
• au actiune fiziologica, distrugand celulele organice. Pe aceasta
proprietate se bazeaza folosirea în tratamentul tumorilor canceroase -
distrugerea tesuturilor bolnave.

6. CARACTERISTICILE
RADIATIILOR X
Radiatiille X impresioneaza solutia fotografica, ca si lumina. Absorbtia radiatiilor
depinde de densitatea si de greutatea atomica. Cu cat greutatea atomica este mai
mica, materialul este mai usor patruns de razele X. Cand corpul uman este expus la
radiatiii X, oasele, cu greutate atomica mai mare decat carnea, absorb in mai mare
masura radiatiile si apar umbre mai pronuntate pe film. Radiatiile cu neutroni se
folosesc in anumite tipuri de radioagrafii, cu rezultate total opuse: partile
intunecate de pe film sunt cele mai usoare.
Radiatiile X provoaca fluorescenta anumitor materiale, cum ar fi
platinocianidul de bariu si sulfura de zinc. Daca filmul fotografic este inlocuit cu un
ecran tratat cu un asemenea material, structura obiectelor opace poate fi observata
direct. Aceasta tehnica se numeste fluoroscopie
Alta caracteristica importanta este puterea de ionizare, care depinde de
lungimea de unda. Capacitatea razelor X monocromatice de a ioniza, este direct
proportionala cu energia lor. Aceasta proprietate ne ofera o metoda de masurare a
energiei razelor X. Cand razele X trec printr-o camera de ionizare, se produce un
curent electric proportional cu energia fasciculului incidental. De asemenea,
datorita capacitatii de ionizare, razele X pot fi vazute intr-un nor. Alte proprietati:
difractia, efectul fotoelectric, efectul Compton si altele.

7. APLICATIILE RADIATIILOR X
Principalele utilizari ale radiatiilor x sunt:cercetarile stiintifice,industrie si medicina.
Studiul radiatiilor X a jucat un rol vital in fizica, in special in dezvoltarea
mecanicii cuantice. Ca mijloc de cercetare, radiatiile X au permis fizicienilor sa
confirme experimental teoria cristalografiei. Folosind metoda difractiei, substantele
cristaline pot fi identificate si structura lor determinate. Metoda poate fi aplicata si
la pulberi, care nu au structura cristalina, dar o structura moleculara regulata. Prin
aceste mijloace se pot identifica compusi chimici si se poate stabili marimea
particulelor ultramicroscopice. Prin spectroscopie cu raxe X se pot identifica
elementele chimice si izotopii lor. In afara de aplicatiile din fizica, chimie,
mineralogie, metalurgie si biologie, razele X se utilizeaza si in industrie, pentru
testarea nedestructiva a unor aliaje metalice. Pentru asemenea radiografii se
utilizeaza Cobalt 60 si Caesium 137.
De asemenea prin radiatii X se testeaza anumite faze de productie si se elimina
defectele. Razele X ultramoi se folosesc in determinarea autenticitatii unor lucrari
de arta sau la restaurarea unor picturi. In medicina, radiografele sau fluoroscoapele
sunt mijloace de diagnosticare. In radiotarapie se utilizeaza in tratamentul
cancerului. Aparatul computerizat, tomograful axial (scanner CAT sau CT) a fost
inventat in 1972 de inginerul eletronist Godfrey Hounsfield si a fost pus in
aplicare pe scara larga dupa anul 1979.

9. RADIATIILE X IN MEDICINA
Unde electromagnetice care nu apartin spectrului vizibil, a caror lungime de unda este de ordinul
de marime al angstromului, utilizate in medicina pentru proprietatile lor de patrundere prin
materia vie si pentru proprietatile lor terapeutice.
Utilizare in scop diagnostic - Aplicatiile medicale ale razelor X sunt de domeniul
radiologiei conventionale si al tomodensitometriei (scaner cu raze X); ele au drept scop
vizualizarea organelor.
Utilizare terapeutica - radiatiile x mai sunt utilizate in radioterapia externa, dar,
capacitatea lor de ionizare fiind redusa, sunt preferate radiatii mai energetice, ca radiatii y.
Radiografia este o metoda radiologica traditionala ce consta in examinarea organismului
cu ajutorul radiatiilor Röntgen (raze X), care impresioneaza un film fotografic. Dar mai
trebuie sa stii ca radiografiile nu "impresioneaza" doar radiologul care le interpreteaza, ci si
organismul expus. Si o face in mod negativ, adica il iradiaza.
Radiatia X este o radiatie ionizanta. In momentul in care razele X lovesc un organism sau o
substanta, ele provoaca transformarea atomilor componenti ai acelei substante sau ai acelui
corp in ioni cu o reactivitate chimica deosebita. In acest fel se declanseaza diverse reactii
chimice care pot duce la alterarea substantei vii, a materialului genetic.
De aceea, explorarile radiologice se fac in regim special si cu multa prudenta!

10. Medicina utilizeaza radiatiile astfel:
• diagnosticul Rx cu varietatile: radioscopia clasica, radio(foto)grafia (inclisiv
dentara), radioscopia de proces (cateterism cardiac), tomografia computerizata
(axiala);
• radioterapia externa: roentgenoterapie, gamma-terapia externa (Co, Cs), terapia cu
energii inalte (betatroane, acceleratori lineari);
• curieterapia (radioterapia locala endocavitara folosind surse “inchise” (incapsulate:
surs? radioactiv? a c?rei structur? este astfel încât s? previn? , în condi?ii normale
de utilizare, orice dispersie în mediu a materialelor radioactive con?inute) de
radiatii nucleare;
• medicina nucleara, ce foloseste surse izotopice “deschise” (care nu indeplinesc
conditia de sursa inchisa) in scop diagnostic/terapeutic.
Se admite ca actualmente 30 - 50 % dintre deciziile diagnostice depind de
folosirea radiatiilor nucleare: incepand cu 1970 in Romania se efectuau anual peste
1000 examene radiologice la 1000 locuitori (incluzand femei la varste fertile, copii,
tineri); la randul sau, radioterapia este o metoda eficace in tratamentul curativ sau
paleativ a multor boli, incluzand cancerele. Cu toate acestea in toate aplicatiile
medicale exista un risc pentru sanatate care trebuie pus in atenta balanta cu
beenficiul pentru sanatatea sau viata pacientului.

11. Actiunea biologica a radiatiilor x
Actiunea radiatiilor asupra substantei vii declanseaza procese chimice complexe care moduleaza procesele
biochimice ce intervin in mecanismele vitale.
Efectele radiobiologice directe se refera la actiunea directa, indirecta sau intarziata asupra componentelor
celulare, care poate duce la lezarea locala (in cazul iradierii a 5-10% din volumul organismului) sau
generalizata (peste 15-20% din volum) a tesuturilor.
Efectele radiobiologice indirecte sunt declansate de procesele fizico-chimice de mai sus in care intervin
suplimentar sisteme de reglare integrativa a organismului, supuse sau nu actiunii directe a radiatiilor
(sistemul nervos, endocrin, hematopoietic, reticulo-histocitar).
S-a constatat experimental ca respiratia si glicoliza sunt procese biochimice radio-rezistente pana la doze
mari. La varful bolii de iradiere acuta este inhibata respiratia tisulara a maduvei osoase, scade considerabil
consumul de oxigen al splinei si ficatului, scade glicoliza anaeroba in splina. Dupa 8-12 zile de la iradiere,
activitatea enzimatica este restaurata.
Roentgenterapie,tratament cu raze Rontgen,se bazeaza pe proprietatea acestora de a fi absorbite partial
la traversarea corpului omenesc si de a exercita astfel un efect fizic,chimic si biologic asupra tesuturilor
prin care trec.Nu toate tesuturile reactioneaza la fel la iradiere;cele mai sensibile sunt celulele in
dezvoltare,fapt pentru care tumorile maligne care se dezvolta foarte rapid se dovedesc si cele care
beneficiaza mai mult de efectul favorabil al razelor X.
In afara de distrugerea celulelor tumorilor maligne,razele X mai sunt foloste si in tratamentele
leucemiilor,in imbolnaviri ale pielii si glandelor cu secretie interna,in reumatismele cronice
(artroza,spondiloza).

12. Boala de iradiere
Boala de iradiere se refera la totalitatea tulburarilor clinice dupa radierea nucleara, la nivelul
organismului ca intreg, al tesuturilor sau al proceselor biochimice. Fazele bolii sunt
schematizate ca debut, remisie (insanatosire aparenta), evolutie, final (eventual moarte).
Leziunile prin iradiere depind de: proportia din organism direct vizata, natura radiatiei, de
doza totala primita, debitul de iradiere, numarul expunerilor, datele individuale (varsta, starea
sistemului imunitar).
Apar urmatoarele sindroame: hematopoietic, hemoragic, infectios, intestinal, cutanat,
nervos.
Efectele imediate (1- 30 zile) includ leucopenie (scaderea globulelor albe sub 4000/mm3),
septicemii, astenie grava, depilatie, eritem, moarte; cele tardive (30 zile - 3 ani) includ astenia
actinica, anemia aplastica, leucemie, cancer.
Expunerea profesionala este de nivelul urmator:
• radiologie medicala (diagnostic): 4-22 rad (0,2-9 rad/an);
• radiologie medicala (terapie): 1-6 rad (0,1-5 rad/an);
• industrie (prelucrari): 1-7 rad (0,1-10 rad/an);
• cercetare (medicala, energetica etc.): 0,1-15 rad (0,1-2 rad/an);
• defectoscopie industriala: 0,2-120 rad (0,1-20 rad/an);
• energetica nucleara: 0,1-34 rad (0,08-4 rad/an);
• minerit radioactiv: 1-20 rad (0,3-0,6 rad/an).

13. BIBLIOGRAFIE
• http://www.sfatulmedicului.ro/arhiva_medicala/aplicatii-
radiatii-x
• http://www.referatele.com/referate/fizica/online10/RADIA
TII--X-Radiatii-electromagnetice-penetrante-Natura--
radiatiilor-X-Proprietatile-radiatiilor-X-A.php
• http://www.referatele.com/referate/fizica/online10/RADIA
TII--X-Radiatii-electromagnetice-penetrante-Natura--
radiatiilor-X-Proprietatile-radiatiilor-X-A.php
• http://www.referat.ro/referate/Descoperirea_razelor_X_7
011.html