Рендгенски зраци

Рендгенски зраци (наречени и Х-зраци, икс-зраци) — облик на електромагнетно зрачење и се дел од електромагнетниот спектар со честоти од 3×10<sup>16</sup> до 3×10<sup>19</sup> Hz, односно со бранови должини од 0,1 до 10 нанометри (0,110<sup>−9</sup> до 1×10<sup>−8</sup> m) и енергија во опсег од 120 eV до 120 keV. Зраците се јонизирачки и поради големата енергија се користат во радиологијата (за медицински цели), како и во кристалографијата за одредување на структурата на кристалите.
1 Особености
Рендгенските зраци спаѓаат во јонизирачкото зрачење, што значи дека тие зраци се електромагнетно активни и имаат полнеж (набој). Поради својата голема енергија зраците се многу продорни и при поголема доза можат да ги оштетат ткивата.
2 Историја
Германскиот физичар Вилхелм Конрад Рентген се смета за пронаоѓач на Х-зраците, бидејќи тој е првиот кој систематски ги истражувал, иако не е и првиот кој ги набљудувал нивните ефекти. Тој им го дал името „Х-зраци“ , иако денес многу е раширен називот „рендгенски зраци“ (гер. ''Röntgenstrahlen'').
Во 1895 година Рентген објавил дека во изменета Круксова цевка (''Crookes tube'') открил невидливи зраци што предизвикуваат флуоресценција, поминуваат низ материјалите и не можат да се отстранат во магнетно поле. Тој ги нарекол Х-зраци затоа што нивната природа тогаш била непозната, иако подоцна се покажало дека тие и претходно биле забележани при некои експерименти. На пример, Никола Тесла ги произвел со делување на електрично поле со висока честота.
3 Добивање
Рендгенското зрачење настанува кога електрони со голема брзина удираат во метал, при што доаѓа до нивно нагло забавување и исфрлање од внатрешните електронски обвивки на атомите на металот. Со забавувањето се создава континуиран спектар на т.н. ''закочено зрачење'' (гер. ''bremsstrahlung''), а со пополнување на местата од кои биле исфрлени електроните се добиваат спектрални линии.
Вообичаен начин за нивно добивање е во рендгенска цевка. Таа претставува вакуумска цевка на која од едната страна се наоѓа анода, а од другата катода покрај која има вжарувачко влакно. Во однос на анодата катодата е под висок напон. Кога низ вжарувачкото влакно ќе потече електрична струја тоа се вжарува, па катодата исфрла електрони кои се забрзуваат во електричното поле помеѓу катодата и анодата. Електроните удираат во анодата (што се врти за да има подобро ладење) која е изработена од материјали што се отпорни на висока температура, како што е молибден и волфрам. При тоа, 99% од енергијата на електроните се претвора во топлина, а само 1% се претвора во јонизирачко зрачење, односно Х-зраци што под прав агол излегуваат низ мал отвор на рендгенската цевка.
X-зраци добиени од напон под:, минимална дебелина на оловната плоча
75 kV, 1,0 mm
100 kV, 1,5 mm
125 kV, 2,0 mm
150 kV, 2,5 mm
175 kV, 3,0 mm
200 kV, 4,0 mm
225 kV, 5,0 mm
300 kV, 9,0 mm
400 kV, 15,0 mm
500 kV, 22,0 mm
600 kV, 34,0 mm
900 kV, 51,0 mm
4 Ризици и заштита
Рендгенските зраци што се користат за дијагностички цели во медицината, првенствено кај т.н. КТ скенови (''CAT'' или ''CT scanning'' - „компјутерска томографија“) при поголема доза го зголемуваат ризикот од развој на рак кај лицата кои се изложени подолг период. X-зраците се класифицирани како канцерогени и од страна на Меѓународната агенција за истражување на ракот на Светската здравствена организација и од американската влада. Се проценува дека 0,4% од сегашните заболувања од рак во САД се должат на компјутерската томографија (КТ скеновите) извршени во изминатиот период и дека ова може да се зголеми до 1,5-2% според стапката на употребата на КТ скеновите во 2007 година.
Оловото најчесто се користи како штит од Х-зраците поради својата висока густина (11.340 кг/м<sup>3</sup>), моќта што ја има за нивно запирање, лесното инсталирање и релативно ниската цена.
Табелата ја прикажува препорачаната дебелина на оловни плочи во функција за заштита од енергијата на Х-зраците, според препораките од Вториот меѓународен конгрес за радиологија.
5 Рендгенските зраци како тема во уметноста и во популарната култура
Рендгенските зраци се јавуваат како тема во некои дела од уметноста и популарната култура, како:
* „Рендгенска снимка“ (српски: ''Rendgenski snimak'') — песна на српската поетеса Десанка Максимовиќ од 1983 година.* „Видов рендгенски зрак на девојкиниот гас на поминување“ (англиски: ''I Saw An X-Ray Of A Girl Passing Gas'') — песна на американската рок-група Батхоул сурферс (''The Birtday Party'') од 1988 година.* „Човекот со рендгенски очи“ (англиски: ''The Man with the X-Ray Eyes'') — песна на британската рок-група Баухаус од 1981 година.