ГБОУ НПО ПУ № 106

Тема урока «Рентгеновское излучение»

Преподаватель высшей

категории: Неволина Л.М.

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

В январе 1896 года весь земной шар облетело странное известие. Какому-то немецкому ученому удалось открыть неведомые дотоле лучи, обладающие загадочными свойствами.

Газеты, напечатавшие известие о лучах, только упомянули имя человека, который совершил необыкновенное открытие: Вильгельм-Конрад Рентген.

Рентген Вильгельм Конрад (27.03.1845 – 10.02.1923) – немецкий физик.

С 1894 г. В. Рентген был ректором Института физики Вюрцбургского университета. Несмотря на многочисленные административные обязанности, Рентген всегда сам проводил эксперименты. Осенью 1895г. Рентген занимался в своей лаборатории в Вюрцбурге изучением влияния катодных лучей на люминесценцию различных химических веществ.

ВИЛЬГЕЛЬМ КОНРАД РЕНТГЕН

Первый Нобелевский Лауреат по физике в 1901 году

27 марта 1845 -

10 февраля 1923

Лабораторная комната, в которой было сделано открытие

НАЧАЛО ОПЫТОВ Рентген взял стеклянный

шар с двумя впаянными внутрь металлическими пластинами. К обеим пластинам было приделано по проволочке. Концы проволочек торчали наружу сквозь стеклянную стенку шара и соединялись с индукционной катушкой изобретенной парижским механиком Румкортом. Воздух из шара был выкачен. Так начались опыты Рентгена.

Серия экспериментов убедила Рентгена в том, что в катодной трубке генерируется невидимое излучение большой проникающей способности.

23 января 1896 г. Рентген прочел свою первую публичную лекцию о свойствах Х-лучей. После доклада он попросил добровольца из зала подняться на сцену. Им оказался коллега Рентгена с медицинского факультета университета в Вюрцбурге. На глазах публики Рентген сделал снимок руки своего коллеги и показал всем присутствующим. Аудитория

разразилась бурными аплодисментами. На следующий день Рентген проснулся знаменитым, так как всем сразу стали ясны грандиозные перспективы применения нового открытия в медицине. В считанные недели физические лаборатории всего мира начали работу над изучением рентгеновских лучей и усовершенствованию аппаратуры.

СВОЙСТВА ЛУЧЕЙ

1. Большая проникающая и ионизирующая способность.

2. Не отклоняются электрическим и магнитным полем.

3. Обладают фотохимическим действием. 4. Вызывают свечение веществ. 5. Отражение, преломление и дифракция

как у видимого излучения. 6. Оказывают биологическое действие на

живые клетки.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни, лучевых ожогов и злокачественных опухолей. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором.

В настоящее время для получения рентгеновских лучей разработаны весьма совершенные устройства, называемые рентгеновскими трубками.

Схематическое изображение рентгеновской трубки. X — рентгеновские лучи, K — катод, А — анод (иногда называемый антикатодом), С — теплоотвод, Uh — напряжение накала катода, Ua — ускоряющее напряжение, Win — впуск водяного охлаждения, Wout — выпуск водяного охлаждения.

ПРИМЕНЕНИЕ

При помощи рентгеновских лучей можно просветить человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов.

Каждое новейшее открытие в физике или технике неминуемо находит воплощение в медицине; ярким примером тому может служить открытие Рентгена и

блистательное его внедрение во врачебную практику. Компьютерную томографию (КТ) можно рассматривать как

новый виток в развитии рентгенологии, в свою очередь принципы математической обработки при построении

изображения при КТ легли в основу безлучевого метода исследования – магнитно-резонансной томографии.

Если просвечивать грудную клетку

человека рентгеновскими

лучами, то легкие, заполненные

воздухом, будут их мало

поглощать, мышцы – больше,

а кости – еще больше.

СДЕЛАННАЯ В. К. РЕНТГЕНОМ ФОТОГРАФИЯ (РЕНТГЕНОГРАММА) РУКИ ЕГО ЖЕНЫ

При этом используется тот факт, что у содержащегося преимущественно в костях элемента кальция (Z = 20) атомный номер гораздо больше, чем атомные номера элементов, из которых состоят мягкие ткани, а именно водорода (Z = 1), углерода (Z = 6), азота (Z = 7), кислорода (Z = 8). Кроме обычных приборов, которые дают двумерную проекцию исследуемого объекта, существуют компьютерные томографы, которые позволяют получать объёмное изображение внутренних органов.

Выявление дефектов в изделиях (рельсах, сварочных швах и т. д.) с помощью рентгеновского излучения называется рентгеновской дефектоскопией.

В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения (рентгеноструктурный анализ). Известным примером является определение структуры ДНК.

Кроме того, при помощи рентгеновских лучей может быть определён химический состав вещества. В электронно-лучевом микрозонде (либо же в электронном микроскопе) анализируемое вещество облучается электронами, при этом атомы ионизируются и излучают характеристическое рентгеновское излучение. Вместо электронов может использоваться рентгеновское излучение. Этот аналитический метод называется рентгено-флюоресцентным анализом.

В настоящее время начинает развиваться область рентгеноскопии на базе применения рентгеновских лазерных лучей.

Сейчас рентгеновские лучи находят широчайшее применение во множестве областей науки, техники и медицины.