domingo, 16 de diciembre de 2007

Los rayos X

Los rayos X son una radiación electromagnética (ondas producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica) penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible, producida bombardeando un blanco con electrones de alta velocidad. Los rayos X fueron descubiertos accidentalmente en 1895 por el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen mientras estudiaba los rayos catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje, a pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de cartón negro, Roentgen vio que una pantalla de platino cianuro de bario, emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo y tras realizar experimentos adicionales, determinó que la fluorescencia se debía a una radiación invisible más penetrante que la radiación ultravioleta. Roentgen llamó a los rayos invisibles “rayos X” por su naturaleza desconocida. Posteriormente, los rayos X fueron también denominados rayos Roentgen en su honor.

- Propiedades de los rayos X

- Fluorescencia.

Los rayos X también producen fluorescencia en algunos materiales, como el platino cianuro de bario o el sulfuro de cinc. Si se sustituye la película fotográfica por uno de estos materiales fluorescentes, puede observarse directamente la estructura interna de objetos opacos. Esta técnica se conoce como fluoroscopia.


Sala de fluorescencia de rayos x: -Ionizacion.

Otra característica importante de los rayos X es su poder de ionización, que depende de su longitud de onda. La capacidad de ionización de los rayos X monocromáticos es proporcional a su energía. Esta propiedad proporciona un método para medir la energía de los rayos X. Cuando se hacen pasar rayos X por una cámara de ionización se produce una corriente eléctrica proporcional a la energía del haz incidente. Además de la cámara de ionización, otros aparatos más sensibles como el contador Geiger o el contador de centelleo también miden la energía de los rayos X a partir de la ionización que provocan. Por otra parte, la capacidad ionizante de los rayos X hace que su trayectoria pueda visualizarse en una cámara de niebla o de burbujas.

-Difracción de los rayos X

Los rayos X pueden difractarse al atravesar un cristal, o ser dispersados por él, ya que el cristal está formado por redes de átomos regulares que actúan como redes de difracción
(Dispositivo óptico empleado para separar las distintas longitudes de onda que contiene un haz de luz.) muy finas. Los diagramas de interferencia resultantes pueden fotografiarse y analizarse para determinar la longitud de onda de los rayos X incidentes o la distancia entre los átomos del cristal, según cuál de ambos datos se desconozca. Los rayos X también pueden difractarse mediante redes de difracción rayadas si su espaciado es aproximadamente igual a la longitud de onda de los rayos X.

- Aplicaciones de los rayos X

Los rayos X se usan en la industria, la medicina y la investigación científica.

- Medicina

En la medicina los usan como método para diagnosticar algunas enfermedades como el cáncer. Un aparato de rayos X de invención reciente, y que se emplea sin compuestos de contraste y proporciona visiones claras de cualquier parte del cuerpo, incluidos los tejidos blandos. Se conoce como escáner (scanner) o aparato de tomografía axial computerizada; gira 180° en torno al cuerpo emitiendo un haz de rayos X del grosor de un lápiz en 160 puntos diferentes. Unos cristales situados en los puntos opuestos reciben y registran la absorción de los distintos espesores de tejido y huesos, estos datos se envían a un ordenador que convierte la información en una imagen sobre una pantalla.

-Industria

Son muy útiles para examinar objetos como piezas metálicas, sin destruirlos. Las imágenes de rayos X en placas fotográficas muestran la existencia de fallos, pero este sistema necesita un equipo de rayos X de alta potencia y es voluminoso y caro, por ello, en algunos casos se emplean radioisótopos que emiten rayos gamma de alta penetración en vez de equipos de rayos X.

-Investigación científica.

El estudio de los rayos X ha desempeñado un papel primordial en la física teórica, sobre todo en el desarrollo de la mecánica cuántica. Como herramienta de investigación, los rayos X han permitido confirmar experimentalmente las teorías cristalográficas, utilizando métodos de difracción de rayos X podemos identificar las sustancias cristalinas y determinar su estructura. Los métodos de difracción de rayos X también pueden aplicarse a sustancias pulverizadas, que presentan alguna regularidad en su estructura molecular, también es posible identificar sustancias químicas y determinar el tamaño de partículas ultramicroscópicas. Los elementos químicos y sus isótopos pueden identificarse mediante espectroscopia de rayos X, que determina las longitudes de onda de sus espectros de líneas característicos.

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