تبلیغات
علوم تجربی
علوم تجربی
علوم تجربی . تجربه ی بزرگ زندگی 
قالب وبلاگ
نظر سنجی
صادقانه . خالصانه . چه قدر رشته ی علوم تجربی را دوست دارید ؟





اشعه ی ایکس

 

اشعه ی ایکس یكی از صورتهای انرژی است. این اشعه را اشعه‌ی مجهول و یا اشعه‌ی رونتگن نیز نامیده‌اند.

اكنون دانشمندان می‌دانند ...... (بقیه در ادامه ی مطلب)

اشعه ی ایکس

 

اشعه ی ایکس یكی از صورتهای انرژی است. این اشعه را اشعه‌ی مجهول و یا اشعه‌ی رونتگن نیز نامیده‌اند.

اكنون دانشمندان می‌دانند كه اشعه‌ی ایكس نوعی تابش الكترومغناطیسی هستند. تابشهای الكترومغناطیسی موجهایی هستند كه از نوسانهای الكتریكی و مغناطیسی تشكیل شده‌اند. اشعه‌ی‌گاما، اشعه‌ی ایكس، اشعه‌ی‌فرابنفش، نور، اشعه‌ی‌فرو‌سرخ و موجهای‌رادیویی از موجهای الكترومغناطیسی‌هستند. این موجها انرژی دارند و در خلأ هم می‌توانند منتشرشوند. سرعت‌انتشار آنها برابربا سرعت نور، یعنی در خلأ  حدود 300000 كیلومتر در ثانیه است. اشعه‌ی ایكس، مانند نورمعمولی‌، در خط راست منتشرمی‌شوند. این اشعه، مانند نورمعمولی بر فیلم‌عكاسی اثرشیمیایی دارند، ولی بر سلولهای بینایی اثری كه سبب دیده شدن اشیا باشد نمی‌گذارند.

تفاوت اشعه‌ی ایكس و نورمعمولی‌در طول‌موج آنهاست. طول‌موجهای اشعه‌ی ایكس خیلی‌در جسمهای‌كدر، كه نور‌معمولی از آن نمی‌گذرد، به آسانی نفوذ‌می‌كنند و اگر این جسمها زیاد كلفت‌نباشند، از آنهامی‌گذرند. توانایی‌نفوذ و ویژگیهای دیگر اشعه‌ی ایكس سبب‌شده‌است كه این اشعه درپزشكی، صنعت، و پژوهشهای‌علمی كاربردهای فراوان داشته‌باشند.

اشعه‌ی ایكس سبب تغییرات‌شیمیایی و فیزیكی در موادمی‌شوند. این اشعه اگر به وسیله‌ی جانوریا گیاه جذب‌می‌شوند، ممكن‌است به بافتهای زنده‌ی آنها آسیب برساند، یا حتی آنها را از میان‌ببرند. به همین‌دلیل، اشعه‌ی ایكس ممكن‌است برای جانداران زیان‌آور و خطرناك‌باشند. جذب بیش از اندازه‌ی‌اشعه‌ی ایكس ممكن‌است سبب‌سرطان، سوختگیهای‌پوستی، كم‌خونی، یا بیماریها و ناراحتیهای دیگر در انسان بشود. پزشكان و كسانی كه با دستگاههای اشعه‌ی ایكس كارمی‌كنند باید بسیاردقّت كنند تاخود و بیمارانشان بیش از اندازه در برابر تابش این اشعه قرارنگیرند.

اشعه‌ی ایكس در طبیعت به وسیله‌ی‌خورشید و ستارگان دیگرتولید‌ می‌شوند. تابش اشعه‌ی‌ ایكس از بعضی‌ستارگان آن‌قدر زیاداست كه آن‌ستارگان راگاهی ستارگان‌ ایكس می‌نامند، بیشتر اشعه‌ی ایكسی كه درخورشید و ستارگان دیگر تولید‌می‌شود، پیش‌از رسیدن به زمین، به وسیله‌ی جوّ‌ زمین جذب‌می‌شود.

اشعه‌ی ایكس، به طورمصنوعی، بیشتر به وسیله‌ی دستگاههای‌موّلد اشعه‌ی ایكس تولید می‌شوند. بعضی از دستگاههایی هم كه در مراكزاتمی به كارمی‌روند اشعه‌ی ایكس تولیدمی‌كنند.

 

ویژگیهای اشعه‌ی ایكس

تابشهای الكترومغناطیسی با طول موج كوتاهتر پر انرژی‌تر از تابش با طول موج بلندتر هستند. در میان انواع تابشهای الكترومغناطیسی اشعه‌ی ایكس دارای طول موج بسیار كوتاه و انرژی بسیار زیاد هستند.

طول موج‌های اشعه‌ی ایكس از 01/0 آنگسترم تا 100 آنگسترم در تغییراست. طول موجهایی كه بر سلولهای‌بینایی ما‌اثر می‌گذارد از 4000تا حدود7000 آنگسترم است.

بسیاری از ویژگیهای اشعه‌ی ایكس نتیجه‌ی‌كوتاه بودن طول‌موج و زیادبودن انرژی آنهاست. اشعه‌ی ایكس بیشتر ازنورمعمولی در ماده نفوذمی‌كنند، زیرا خیلی پر انرژی‌تر از آن‌هستند. هر چه طول‌موج اشعه‌ی ایكس كوتاهترباشد، این اشعه در اجسام نفوذمی‌كنند.

اشعه‌ ایكس با طول‌موج كوتاهتر را  اشعه‌ی ایكس‌سخت، واشعه‌ی ایكس را با طول موج بلندتر را، كه كمتر دراجسام نفوذمی‌كنند، اشعه‌ی ایكس‌نرم می‌نامند. اشعه‌ی ایكس، برخلاف نورمعمولی ، به آسانی ازآینه منعكس‌نمی‌شوند، زیرا به سبب داشتن انرژی زیاد‌ معمولاً به جای بازتاب، در آینه نفوذمی‌كنند.

نورمعمولی، هنگامی كه از هوامی‌گذرد و وارد عدسی‌شیشه‌ای می‌شود، می‌شكند، ولی اشعه‌ی ایكس هنگامی كه از مادّه‌ای می‌گذرد و وارد مادّه‌ی دیگری می‌شود، چندان نمی شكند.

اشعه‌ی ایكس، هنگام‌برخورد باالكترونهای‌ اتمهای‌مادّه، به‌وسیله‌ی آنها‌جذب‌می‌شود. عدّه‌ی الكترونهای‌اتم با عدداتمی برابراست. بنابراین، موادی كه عدداتمی آنها زیاد است از مواد دیگر، اشعه‌ی ایكس را جذب می‌كنند. سرب، كه عدداتمی آن 82

است، بیشتر از مواد دیگر اشعه‌ی ایكس را جذب می‌كند. به همین سبب‌، برای جلوگیری از سپرها یاحفاظتهای‌سربی استفاده‌می‌شود. برلیم، كه عدداتمی آن 4است، اشعه‌ی ایكس‌را به‌میزان بسیار‌كم جذب‌می‌كند. جذب اشعه‌ی ایكس‌به چگالی‌مادّه و عوامل پیچیده‌تر دیگری نیز بستگی‌دارد. موادّی كه چگالی آنها زیاد است بیشتر از مواد دیگر اشعه‌ی ایكس را جذب‌می‌كنند.

آن دسته از اشعه‌ی ایكس كه به‌وسیله‌ی مادّه جذب‌می‌شود، اگر انرژی كافی داشته باشد، می‌تواند الكترونهای اتمهای ماده را از آن جداكند. اتمی كه از نظر الكتریكی خنثی است اگر الكترون بگیرد یا از دست بدهد، بار الكتریكی پیدا می‌كند. اتمی را كه بار الكتریكی‌دارد یون، واین فرایند را یونیزاسیون (یونش) می‌نامند.

اشعه‌ی ایكس هنگامی‌كه از‌بدن‌می‌گذرند، دربافتهاتولید یونش‌می‌كنند. اشعه‌ی ایكس اگر بیش از اندازه به بافتهای بدن بتابند، به سلولهای آن آسیب‌می‌رسانند. به همین سبب، اشعه ی ایكس، با آنكه كارایی فراوان‌دارند، ممكن‌است خطرناك هم باشند.

تولید اشعه ی ایكس

الكترونها، اگر با سرعت زیاد به عنصر سنگینی برخورد كنند، این عنصر از خود اشعه‌ی ایكس تابش‌می‌كند. اساس ساختمان‌دستگاهی كه‌اشعه‌ی ایكس تولیدمی‌كند به این صورت است:

در لوله‌ای كه درون آن خالی شده‌است از یك رشته‌سیم كه درحال التهاب‌است پیوسته الكترون خارج می‌شود. این رشته را كاتد] می‌نامند.دردرون این لوله قطب مثبت، یا آن، نیز وجود دارد. میان كاتد و آند اختلاف‌پتانسیل زیاد برقرارمی‌كنند. الكترونهایی كه از كاتد خارج می‌شوند، بر اثر این اختلاف پتانسیل زیاد، سرعت می‌گیرند. الكترونها به خط راست حركت می‌كنند و در سر راه خود به فلزی كه درون لوله قرار دارد ضربه می‌زنند. این فلز آنتی‌كاتد نامیده می‌شود آنتی‌كاتد الكترونها رامی‌گیرد ودرعوض اشعه‌ی ایكس تابش‌می‌كند. آنتی‌كاتدرا ازفلزدیرگداز، مانند تنگستن، انتخاب‌می‌كنند. ممكن‌است آنتی‌كاتد همان آند باشدهر قدر پتانسیل آند بیشتر باشد، الكترونها بیشترسرعت‌می‌گیرند و اشعه ی ایكسی كه از كاتد تابش می‌شود طول‌موج كوتاهتری دارند و سخت‌تر هستد.

 

كاربردهای اشعه‌ی ایكس

در پزشكی از اشعه‌ی ایكس بیشتر برای عكسبرداری از استخوانها واندامهای درون بدن استفاده‌می‌شود. پزشكان، با بررسی این عكسها، می‌توانند جای استخوانهای شكسته یا اندامهای آسیب دیده را تشخیص‌بدهند. دندانپزشكان، با بررسی آنها، می‌توانند به جای پوسیدگی دندانها و چگونگی ریشه آنها پی ببرند.

عكسبرداری از اندامها درون بدن را رادیوگرافی (پرتونگاری) و دیدن آنها را رادیوسكوپی (پرتو بینی) می‌نامند. پزشكی كه رادیوگرافی یا رادیوسكوپی می‌كند رادیولوژیست یا رادیولوگ (پرتوشناس) و كار او رادیولوژی (پرتوشناسی) نامیده می‌شود. رادیوگرافی با اشعه‌ی ایكس به این صورت است كه باریكه‌ای از اشعه‌ی ایكس، پس از گذشتن از بدن بیمار، فیلم‌حسّاس عكاسی تابانده می‌شود. اشعه‌ی ایكس از پوست و گوشت بیشتر می‌گذرد تا از استخوان. در نتیجه، تصویر استخوانها در فیلم روشن‌تر و تصویر اندامها دیگر به صورت سایه و تاریكتر نشان داده‌می‌شود. درصفحه‌فلوئورسان برخوردمی‌كنند و پزشك‌از پشت‌این‌صفحه‌می‌تواند تصویر اندامهای بیمار را در حال كار كردن ببینید. به هنگام رادیو گرافی یا رادیوسكوپی گاهی مادّه‌ی بی‌زیانی به بدن بیمار تزریق یا به اوخورانده‌ می‌شود تا اندام مورد نظر آشكار‌تر دیده‌شود مثلاً، ممكن‌است پزشك، پیش از رادیوگرافی با اشعه‌ی ایكس از روده‌ی بیمار، به او محلول سولفات باریم بخوراند. این‌مادّه‌اشعه‌ی ایكس را جذب می‌كند و در نتیجه تصویر روده‌ها روشن‌تر دیده می‌شود.

اشعه‌ی ایكس در درمان سرطان نیز كاربرد فراوان دارند. این اشعه سلولهای سرطانی را زودتر از سلولهای سالم از میان می‌برند. اگر به یك غده ی سرطانی به اندازه‌ی لازم اشعه‌ی ایكس بتابانند، آن غده سرانجام، بی‌آنكه به سلولهای سالم آسیب زیاد برسد، ازمیان‌می‌رود. درمان‌ به‌وسیله‌ی اشعه‌ی ایكس‌ را رادیوتراپی (پرتودرمانی) می‌نامند.

اشعه‌ی ایكس كاربرد‌های دیگر نیز در پزشكی‌دارد. دستكشها و سرنگهای جراحی را با استفاده از این اشعه ضد‌عفونی‌می‌كنند. این‌گونه وسیله و ابزارها را نمی توان با حرارت‌دادن یا جوشاندن ضدعفونی كنند، زیرا فوری خراب‌می‌شوند.

در صنعت، برای بازرسی محصولات فلزی مختلف، مانند آلومینیوم و فولاد، كه به صورت ریخته‌گری تهیّه شده‌اند از اشعه‌ی ایكس استفاده‌می‌شود. عكسهایی كه از این راه تهیّه می‌شوند حفره‌های ریز و شكستگیهای درون قطعه‌های فلزی را كه از سطح دیده نمی‌شوند آشكارمی‌كنند. برای بازرسی محصولاتی‌كه به میزان زیاد تولید می شوند، مانند ترانزیستورها و قطعه های الكترونیكی كوچك، نیز اشعه‌ی ایكس به كارمی‌برند. در فرودگاههاو جاهایی كه بار مسافران را بازرسی می كنند، برای پیدا كردن اسلحه یا چیزهای ممنوع دیگر، چمدانها و بارهای مسافران‌را از برابر اشعه‌ی ایكس می‌گذرانند.

تولیدكنندگان مواد پلاستیكی به بعضی از این مواد اشعه‌ی ایكس می‌تابانند.این اشعه سبب تغییرات شیمیایی و محكمتر شدن آنها می‌شود. از اشعه‌ی ایكس برای جلوگیری از تولید نوعی مگس استفاده‌می‌كنند. این‌مگس درگوشت و خون جانوران تخمریزی می كند و سبب تلف شدن حیوان می شود. اشعه‌ی ایكس جنس نر این حشره عقیم می‌كند. به‌وسیله‌ی اشعه‌ی ایكس بذرهای اصلاح شده‌ای از جو دوسر به‌دست‌می‌آورند كه محصول بیشترو بهتر می دهد و یا درزمینهایی كه‌خاك كم قوت دارند نیز به خوبی رشد می‌كند و محصول می‌دهد.

با استفاده از اشعة ایكس می‌توان ساختمان بلورین اجسام را شناخت و از این راه تشخیص داد كه جسم از چه موادی تشكیل شده است. هنگامی كه باریكه‌ای از اشعة ایكس از بلور یك جسم می‌گذرد، اتمهای آن جسم، مانند آینه‌های بسیار ریز، اشعة تابیده شده را به صورت نقشی منظم پراكنده می‌كنند. نقشی كه از پراكنده شدن اشعة‌ایكس، پس از تابش بر یك بلور پدید می‌آید، مخصوص همان بلور است و نقش پراش آن بلور نامیده می‌شود. دانشمندان، در پژوهشهای علمی،‌ با مطالعة‌ نقشهای گوناگون پراش بلورهای هر جسم، آگاهیهای بسیاری دربارة آرایش اتمهای بلور آن جسم به دست می‌آورند. مطالعه پراش اشعة‌ایكس به وسیله بلورها را بلورنگاری اشعه ایكس (X-ray crystallography) می‌نامند.

دانشمندان برای بررسی ساختمان بعضی از مواد شیمیایی پیچیده، مانند آنزیمها و پروتئینها و همچنین برای تولید مصنوعی آنها از اشعة ایكس استفاده می‌كنند.

باستانشناسان برای بررسی اشیای كهنی كه لایة كلفتی از گرد و خاك و مواد دیگر یا زنگ زدگی آنها را پوشانده است،‌ از اشعة ایكس استفاده می‌كنند. از این راه می‌توانند، بدون برداشتن لایه‌ رویی كه ممكن است به خودی شیء آسیب برساند، تصویر آن را ببینند. همچنین برای شناختن تابلوهای قدیمی و اصیل كه ممكن است نقاشی دیگری روی آنها را پوشانده‌باشد از اشعه‌ی ایكس استفاده می‌كنند. رنگهای نقاشی رادرگذشته از تركیبهای‌سرب‌می‌ساختند، ولی‌رنگهای‌جدید بیشتر از تركیبهایعناصر سبك ساخته می‌شوند. چون عنصرهای سنگین اشعة ایكس را بیشتر جذب می‌كنند، از این رو می‌توان به كمك آنها نقاشیهای قدیم و اصیل را تشخیص داد.

تاریخچه

این اشعه را در سال 1895 ویلهلم كنراد رونتگن،‌ فیزیكدان آلمانی، كشف كرد. رونتگن، در آغاز، چون شناختی از اشعه‌ای كه كشف كرده بود نداشت و نمی‌دانست از چه نوع هستند، آنها را اشعة ایكس نامید. X از حرفهای الفبای لاتینی است كه در زبان علمی برای نشان دادن كمیتهای و كیفیتهای ناشناخته به كار می‌رود.

رونتگن پس از كشف اشعة ایكس كم كم به ویژگیهای آن پی‌برد چیزی نگذشت كه پزشكان از این اشعه برای تشخیص شكستگی استخوان استفاده كردند.

تامس آلوا ادیسون، مخترع امریكایی، در سال 1896 م دستگاه فلوئورسكوپ را طوری اصلاح كرد كه بتوان با آن تصویری را كه به وسیلة اشعةایكس منعكس می‌شود مشاهده كرد. در طول هفده سال بعدی، دانشمندان و مخترعان نیز به اصلاح دستگاه تولیدكننده اشعة‌ایكس پرداختند. ویلیام كولیج فیزیكدان امریكایی، در سال 1913 م به روش تازه‌ای برای بهتر كردن كارایی دستگاه تولید اشعة ایكس دست یافت. اساس دستگاههایی كه امروز برای تولید اشعة ایكس به كار می‌رود همان است كه كولیج به كار برد.


طبقه بندی: بخش 2 ( انرژی ، زندگی ) سال دوم راهنمایی،
[ شنبه 13 آذر 1389 ] [ 05:23 ب.ظ ] [ پویا سامانی ]
نظرات
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

این وبلاگ برای بچه هایی که عاشق علوم هستند ساخته شده است. مطالب علوم و مستند های علمی در این وبلاگ به کار رفت است.

*برای تبدیل شدن این وبلاگ به سایت نظر خود را اعلام کنید* پویا سامانی (مدیر وبلاگ)

آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

.


Views of the Solar System
Search solarviews.com planetscapes.com

فروش بک لینکطراحی سایتعکس