Radiatii X

1. Radiatii X ClasaXll D Elevii: RusAlexandru PuscasAlexandru

2. Radiația (razele) X sau radiația (razele) Röntgen sunt radiații electromagnetice ionizante, cu lungimi de undă mici, cuprinse între 0,1 și 100 Å • Istoric • În timpul unor experimente, fizicianul german Wilhelm Conrad Röntgen, bombardând un corp metalic cu electroni rapizi, a descoperit că acesta emite radiații foarte penetrante, radiații pe care le-a denumit raze X (descoperire realizată în anul 1895). Radiațiile X au fost numite mai târziu radiații Roentgen sau Röntgen. • La un sincrotron • Electroni cu o energie de ordinul GeV sunt constrânși la o orbita aproximativ circulară într-un inel de acumulare, emițând raze X cu un flux deosebit de ridicat.

3. + - Obținerearazelor X În laborator Razele X se pot obține în tuburi electronice vidate, în care electronii emiși de un catod incandescent sunt accelerați de câmpul electric dintre catod si anod (anticatod). Electronii cu viteză mare ciocnesc anticatodul care emite radiații X. Electronii rapizi care ciocnesc anticatodul interacționează cu atomii acestuia în două moduri: • Electronii, având viteză mare, trec prin învelișul de electroni al atomilor anticatodului și se apropie de nucleu. Nucleul, fiind pozitiv, îi deviază de la direcția lor inițială. Când electronii se îndepartează de nucleu, ei sunt frânați de câmpul electric al nucleului; în acest proces se emit radiații X. • La trecerea prin învelișul de electroni al atomilor anticatodului, electronii rapizi pot ciocni electronii atomilor acestuia. În urma ciocnirii, un electron de pe un strat interior (de exemplu de pe stratul K) poate fi dislocat. Locul rămas vacant este ocupat de un electron aflat pe straturile următoare (de exemplu de pe straturile L, M sau N). Rearanjarea electronilor atomilor anticatodului este însoțită de emisia radiațiilor X.

4. Proprietatiilerazelor x • Radiatiille X impresioneazasolutiafotografica, ca silumina. Absorbtiaradiatiilordepinde de densitateasi de greutateaatomica. Cu cat greutateaatomicaestemai mica, materialulestemaiusorpatruns de razele X. Candcorpulumanesteexpus la radiatiii X, oasele, cu greutateatomicamai mare decatcarnea, absorb in mai mare masuraradiatiilesiaparumbremaipronuntatepe film.

5. Surse de raze x • Sistemul solar- Atmosferaexterna a Soareluieste o sursa de raze-X. Stele - Atmosferafierbintesaucorolastelelornormaleproducsiele raze-X. Observatiilerazelor-X suntfolositoare la intelegereaactivitatiistelelor in evolutialor

6. Frecventaradiatiilor

7. E P O N M MαMβMγ L K lungimile de undă ale radiaţiiloremise se calculează cu legea Moseley σ – constanta de ecranare a) Seria K, n = 1,se obţineînurmatranziţiilor de pepăturile L,M,N… k = 2 ( linia Kα ) k = 3 ( linia Kβ ) k = 4 ( linia Kγ ) etc. b) Seria L, n = 2,se obţine în urma tranziţiilor de pe păturile M,N,O… LαLβLγ k = 3 ( linia Lα ) k = 4 ( linia Lβ ) KαKβKγ k = 5 ( linia Lγ ) etc.

8. Radiaţia X caracteristică ( spectru de linii ) • apareatuncicândtensiunea de accelerare a electronilordepășește o valoarecritică ( ex. U =25kV, pentruλmin = 0,5·10-10m) • ►electroniiacceleraţi, ciocnindu-se cu atomiianticatoduluismulgacestoraelectroni de pepăturile cu numărcuantic principal mic ( n = 1 – păturaK,n = 2 – pătura L, n = 3 – pătura M, n = 4 – pătura N, etc.) • locurilerămaseliberesuntcompletateapoi de electroniprintranziţii de pepături cu n mai mare, întimpulcărora are loc emisia de radiaţii X cu lungimi de undă determinate, grupateînserii.

9. θ θ d Difracţia de raze X • utilizatăpentrustudiulproprietăţilorsubstanţelor cu structurăcristalină • dacă se trimite un fascicul de raze X pe un cristal sub un unghi de incidenţăθ se observăcăfascicululestedifractat, adicărazele X ocolescaparentobstacoleleformate de atomii din nodurilereţeleicristaline

10. Razele X in medicinaRadiografiile

11. Efectelenocive ale radiaţiilor X • ►expuneriledeseșiîn doze mari la radiaţii pot aveaefectenociveasupraorganismuluiuman • • ţintapreferată a radiaţiilor X esteADN-ul. • CATARACTA- poate fi una din reactiile adverse in cazul iradierii cu raze X • afecteazăpieleaproducând cancer

12. Bibliografie Internetul Caietul de notite