Rentgen nurlari

Rentgen nurlanishi yoki kamroq tarqalgan rentgen nurlanishi yuqori energiyali elektromagnit nurlanishning kirib boruvchi shaklidir. Koʻpgina rentgen nurlarining toʻlqin uzunligi 10 dan iborat nanometrdan 10 gacha pikometrlar, 30 diapazonidagi chastotalarga mos keladi petahertz 30 gacha ekzagerts ( dan ) va 124 diapazondagi energiyalar keV dan 145 gacha eV, mos ravishda. X-nurlarining toʻlqin uzunliklari UV nurlarinikidan qisqaroq va odatda gamma nurlarinikidan uzunroqdir. Koʻpgina tillarda rentgen nurlanishini 1895 yil 8 noyabrda kashf etgan nemis olimi Vilgelm Konrad Rentgen nomi bilan Röntgen nurlanishi deb yuritiladi U nomaʼlum turdagi nurlanishni anglatish uchun uni rentgen nurlanishi deb nomladi. Ingliz tilidagi rentgen(lar) ning imlosi rentgen(lar), rentgen(lar) va rentgen(lar) variantlarini oʻz ichiga oladi.

Rentgen nurlari – zaryadlangan zarralar yoki fotonlarning muhitni tashkil etuvchi atomlari bilan oʻzaro taʼsirlashishlari natijasida vujudga keluvchi elektromagnit nurlanish. Ularning toʻlqin uzunliklari YU"14 m dan 10 ~7m gacha boʻlgan qiymatlarga teng boʻlishi mumkin. Rentgen nurlarini 1895-yilda V. K. Rentgen kashf qilgan. Rentgen bu nurlarni Xnurlar deb atagan (hozirgi vaqtgacha ham ayrim mamlakatlarda Xnurlar deyiladi). Ular katta tezlikdagi elektronlarning moddada tormozlanishi natijasida paydo boʻladi. Rentgen nurlari amalda rentgen trubkasi yordamida hosil qilinadi.

Rentgen nurlari singan suyaklarni tekshirish, ayrim turdagi kasalliklarni aniqlash, baʼzi metallarni aniqlash va poʻlatdagi zaif nuqtalarning joylashishini aniqlash kabi usullarda ham qoʻllanadi.

Tarix

Pre-Rentgen kuzatuvlari va tadqiqotlari 

1895 yilda kashf etilishidan oldin, rentgen nurlari eksperimental tushirish naychalaridan chiqadigan nomaʼlum nurlanishning bir turi edi.

X-ray nurlanishining xarakteristikasi doimiy emas, balki chiziqli spektr. Ushbu turdagi nurlanish tez elektron anodga etib borgach, atomlarning ichki orbitallariga kirib, ularning elektronlaridan birini urib yuborganda sodir boʻladi. Natijada, yuqori atom orbitallaridan biridan tushadigan boshqa elektron bilan toʻldirilishi mumkin boʻlgan boʻsh joy paydo boʻladi. Elektronning yuqori energiya darajasidan pastroq energiya darajasiga oʻtishi maʼlum bir diskret toʻlqin uzunlikdagi rentgen nurlarini keltirib chiqaradi. Shuning uchun rentgen nurlanishining oʻziga xos xususiyati bor chiziqli spektr. Xarakterli nurlanish chiziqlarining chastotasi butunlay anod atomlarining elektron orbitallarining tuzilishiga bogʻliq.

Ularni birinchi marta 1869 yilda kuzatilgan energetik elektron nurlari boʻlgan bunday naychalar tomonidan ishlab chiqarilgan katod nurlarini oʻrganayotgan olimlar payqashdi. Koʻpgina dastlabki Crookes naychalari (taxminan 1875 yilda ixtiro qilingan) shubhasiz rentgen nurlarini chiqaradi, chunki dastlabki tadqiqotchilar quyida batafsil tavsiflanganidek, ularga tegishli boʻlgan taʼsirlarni payqashdi. Crookes naychalari bir necha kilovoltdan 100 gacha boʻlgan har qanday joyda yuqori doimiy kuchlanish bilan naychadagi qoldiq havoni ionlash orqali erkin elektronlarni yaratdi. kV. Bu kuchlanish katoddan keladigan elektronlarni etarlicha yuqori tezlikka tezlashtirdi, ular anodga yoki naychaning shisha devoriga urilganda rentgen nurlarini yaratdilar.

Rentgen nurlari kashf qilingach, ularning tabiatini uzok, vaqtgacha aniqlash qiyin boʻlgan. Chunki Rentgen nurlari elektr yoki magnit maydoni taʼsirida oʻz yoʻnalishini oʻzgartirmaydi, toʻlqin uzunligi kisqaligidan toʻlqin xususiyatini (Mas, difraksiyasini) oʻrganish, isbotlash qiyin boʻlgan. 1912-yilda nemis fizigi M. Laue va uning shogirdlari kristalldan Rentgen nurlari oʻtganida rentgen nurlari difraksiyasi sodir boʻlishini kashf qildilar.

X-nurlarini (bilmagan holda) ishlab chiqargan deb oʻylangan eng qadimgi eksperimentator Uilyam Morgan edi. 1785 yilda u London Qirollik jamiyatiga elektr tokining qisman evakuatsiya qilingan shisha trubka orqali oʻtishi, rentgen nurlari tomonidan yaratilgan porlashni keltirib chiqaradigan taʼsirini tasvirlaydigan qogʻozni taqdim etdi. Bu ish Humphry Davy va uning yordamchisi Maykl Faraday tomonidan yanada chuqurroq oʻrganilgan.

Stenford universiteti fizika professori Fernando Sanford oʻzining „elektr fotografiyasini“ yaratganida, u ham bilmagan holda rentgen nurlarini yaratdi va aniqladi. 1886 yildan 1888 yilgacha u Berlindagi Herman fon Helmgolts laboratoriyasida tahsil oldi va u yerda avvalroq Geynrix Gerts va Filipp Lenard tomonidan oʻrganilganidek, alohida elektrodlar orqali kuchlanish qoʻllanilganda vakuum naychalarida hosil boʻladigan katod nurlari bilan tanishdi. Uning 1893-yil 6-yanvardagi maktubi (uning kashfiyoti „elektr fotografiyasi“ deb taʼriflangan) Physical Review nashriga tegishli tartibda nashr etildi va San-Fransisko Examiner jurnalida Ob’ektiv va yorugʻliksiz, plastinka va ob’ekt bilan zulmatda olingan fotosuratlar sarlavhali maqola paydo boʻldi.

Rentgen nurlari koʻzga koʻrinmaydi, ularni qayd qilish uchun maxsus usullar (fotografiya, ionlash) ishlab chiqarilgan. Fotografiya usulida Rentgen nurlari faqatgina qayd qilinib qolmasdan, ularning intensivligi ham aniqlanadi. Lekin bu usul bilan Rentgen nurlari intensivligini oʻlchashdagi xatolik ionlash usuli bilan oʻlchashga nisbatan kattadir. Ionlash usuli Rentgen nurlari taʼsirida moddadan chiqqan elektronlarning gazni ionlashtirishni oʻlchashga asoslangan. Bunday ionlashgan gazdan oʻtayotgan tok kuchi (gazda maʼlum potensiallar ayirmasi mavjud boʻlganda) Rentgen nurlari intensivligiga toʻgʻri proporsional.

1888 yildan boshlab Filipp Lenard katod nurlarining Crookes trubasidan havoga oʻtishi mumkinligini aniqlash uchun tajribalar oʻtkazdi. U katod nurlari unga tushishi uchun katodga qaragan, uchida yupqa alyuminiydan yasalgan „derazasi“ boʻlgan Crookes trubasini qurdi (keyinchalik „Lenard trubkasi“ deb ataladi). U fotografik plastinalarni ochib, lyuminestsentni keltirib chiqaradigan biror narsa oʻtib ketganini aniqladi. U turli materiallar orqali bu nurlarning kirib borish kuchini oʻlchagan. Bu „Lenard nurlari“ ning hech boʻlmaganda baʼzilari aslida rentgen nurlari ekanligi taxmin qilingan.

1889 yilda Praga politexnika universitetida eksperimental fizika oʻqituvchisi, ukrainalik Ivan Puluj 1877 yildan beri gaz bilan toʻldirilgan quvurlarning xususiyatlarini oʻrganish uchun turli xil konstruktsiyalarni yaratib, muhrlangan fotoplastinkalar taʼsirida qorayganligi haqida maqola chop etdi. quvurlardan chiqadigan oqimlar.

Turli xil xarakterli nurlanish spektrining chiziqlari kimyoviy elementlar bir xil koʻrinishga ega, chunki ularning ichki elektron orbitallarining tuzilishi bir xil. Ammo ularning toʻlqin uzunligi va chastotasi ogʻir va engil atomlarning ichki orbitallari orasidagi energiya farqlari bilan bogʻliq.

Helmgolts rentgen nurlari uchun matematik tenglamalarni tuzdi. Röntgen kashfiyoti va eʼlon qilishidan oldin u dispersiya nazariyasini ilgari surdi. U yorugʻlikning elektromagnit nazariyasiga asoslandi. Biroq, u haqiqiy rentgen nurlari bilan ishlamagan.

1894 yilda Nikola Tesla oʻz laboratoriyasida Crookes naychasi tajribalari bilan bogʻliq boʻlgan shikastlangan plyonkani payqadi va bu koʻrinmas, yorqin energiyani tekshirishni boshladi. Röntgen rentgen nurini aniqlagandan soʻng, Tesla oʻzining yuqori kuchlanishli va oʻz dizaynidagi naychalar hamda Crookes naychalari yordamida rentgen tasvirlarini yaratishni boshladi.

Xarakterli rentgen spektri chiziqlarining chastotasi metallning atom raqamiga mos ravishda oʻzgaradi va Mozeley tenglamasi bilan aniqlanadi: v 1/2 = A(Z-B), qayerda Z- kimyoviy elementning atom raqami; A va B- konstantalar.

Rentgen tomonidan kashfiyotlar 

1895-yil 8-noyabrda nemis fizikasi professori Vilgelm Rentgen Lenard naychalari va Kruks naychalari bilan tajriba oʻtkazayotganda rentgen nurlariga qoqilib, ularni oʻrganishga kirishdi. U „Yangi turdagi nurlar toʻgʻrisida: dastlabki aloqa“ deb nomlangan dastlabki hisobotni yozdi va 1895 yil 28 dekabrda uni Würzburgning Fizika-tibbiyot jamiyati jurnaliga taqdim etdi. Bu rentgen nurlarida yozilgan birinchi qogʻoz edi. Röntgen nurlanishning nomaʼlum turi ekanligini koʻrsatish uchun uni „X“ deb atagan. Baʼzi dastlabki matnlarda ular „X“ ni yunoncha Chi, ch bosh harfi sifatida talqin qilgan Chi-nurlari deb ataladi. Rentgenning koʻplab hamkasblari ularni Rentgen nurlari deb atashni taklif qilishgan boʻlsa ham, rentgen nurlari nomi yopishib qoldi. Ular hali ham koʻplab tillarda, jumladan nemis, venger, ukrain, daniya, polyak, chex, bolgar, shved, fin, eston, sloven, turk, rus, latv, litva, alban, yapon, gruzin, golland , Ibroniy, Islandiya va Norvegiya . Röntgen kashfiyoti uchun fizika boʻyicha birinchi Nobel mukofotini oldi.

Elektronlarning valent qobiqlardan (yoki tasmalar) ichki boʻshliqqa oʻtishi. qobiq deb ataladigan narsaga mos keladi. emissiya spektrining oxirgi qatorlari. Bu chiziqlar valentlik qobiqlari yoki chiziqlar tuzilishini aks ettiradi. Tanlash qoidalariga koʻra, chigʻanoqlarga oʻtish Ki L 1 hosil boʻlishida p-holatlari ishtirok etgan valentlik qobiqlaridan L 2 va L 3 -c valentlik qobiqlari (yoki tasmalar) ga oʻtishi mumkin, ularning shakllanishida ishtirok etadi. s- va oʻrganilayotgan atomning d-holatlari. Shunung uchun Ka- bogʻlanishdagi 2-davr elementlari qatori. Oʻrganilayotgan elementning 2p-orbitallari elektronlarining energiya boʻyicha taqsimlanishi haqida, Kb 2 −3-davr elementlarining chizigʻi-3p-orbitallarning elektronlarining taqsimlanishi haqida va hokazo. Kb 5 chiziq. muvofiqlashtirishda komp. 4-davr elementlari oʻrganilayotgan atom bilan muvofiqlashtirilgan ligandlarning elektron tuzilishi haqida maʼlumot olib boradi.

Röntgen rentgen nurlari taʼsirida hosil boʻlgan fotografik plastinkada xotinining qoʻlini suratga olganida ularning tibbiyotda qoʻllanilishini aniqladi. Uning rafiqasi qoʻlining fotosurati rentgen nurlari yordamida inson tanasining birinchi fotosurati edi. U rasmni koʻrib, „Men oʻlimni koʻrdim“ dedi.

Rentgen nurlarining kashf etilishi katta qiziqish uygʻotdi. Röntgenning biografi Otto Glasserning hisob-kitoblariga koʻra, faqat 1896 yilda yangi nurlar haqida 49 ta insho va 1044 ta maqola nashr etilgan. Dunyo boʻylab deyarli har bir gazeta yangi kashfiyot haqida keng maʼlumot berganligini hisobga olsak, bu, ehtimol, konservativ hisob boʻlsa, „ Science“ jurnali oʻsha yilning oʻzida unga 23 ta maqola bagʻishlagan. Yangi kashfiyotga sensatsion reaktsiyalar yangi turdagi nurlarni telepatiya kabi okkultizm va paranormal nazariyalar bilan bogʻlaydigan nashrlarni oʻz ichiga oladi.

Oʻtish jarayonini oʻrganish. oʻrganilayotgan birikmani hosil qiluvchi barcha atomlardagi qatorlar valentlik darajalari (yoki chiziqlar) tuzilishini batafsil aniqlash imkonini beradi. Monokristallarning emissiya spektrlarida chiziq intensivligining burchakka bogʻliqligini koʻrib chiqishda ayniqsa qimmatli maʼlumotlar olinadi, chunki bu holda qutblangan rentgen nurlanishidan foydalanish spektrlarni talqin qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi. X-nurlari emissiya spektri chiziqlarining intensivligi oʻtish sodir boʻlgan darajalarning populyatsiyalariga va shuning uchun koeffitsient kvadratlariga mutanosibdir. Atom orbitallarining chiziqli birikmasi (qarang. Molekulyar orbital usullar). Bu koeffitsientlarni aniqlash usullari shunga asoslanadi.

Radiologiya sohasidagi yutuqlar 

Xoll-Edvards 1904 yilga kelib etarlicha rivojlangan saraton kasalligini (oʻsha paytda rentgen dermatiti deb ataladi) rivojlantirdi, bu unga rentgen nurlarining xavfi haqida qogʻozlar yozishga va ommaviy murojaatlarni berishga majbur qildi. 1908 yilda uning chap qoʻli tirsagidan, koʻp oʻtmay oʻng qoʻlida toʻrt barmogʻi kesilishi kerak edi, faqat bosh barmogʻi qoldi. 1926 yilda saraton kasalligidan vafot etdi. Uning chap qoʻli Birmingem universitetida saqlanadi.

Shuningdek qarang

Manbalar

Havolalar 

 
 
 
  Röntgenʼs discovery of X-rays (PDF; English translation)
 Oakley, P. A., Navid Ehsani, N., & Harrison, D. E. (2020). 5 Reasons Why Scoliosis X-Rays Are Not Harmful. Dose-Response. https://doi.org/10.1177/1559325820957797

 Ushbu maqola Mirzo Ulugʻbek nomidagi Oʻzbekiston Milliy universitieti Fizika fakulteti talabasi Jonishev Abbos tomonidan Wikitaʼlim loyihasi doirasida ingliz tilidan tarjima qilindi.

Rentgenologiya
RadiographyMedical physics