تتواجد الأشعة السينية اليوم في جميع مجالات الحياة، على سبيل المثال جميع أنواع البحث والتصوير الطبي والعلاج والتصوير الشعاعي الصناعي وما إلى ذلك. كما أن مصادر الأشعة السينية كثيرة ومتعددة، فهي تنشأ إما من النظائر المشعة أو تتولد من أنواع مختلفة من الأجهزة.
مصادر الأشعة السينية
ما هي الأشعة السينية
قد يهمك أيضًا: ما المقصود بمخطط صدى القلب؟
الأشعة السينية هي عبارة عن حزمة من الطاقة الكهرومغناطيسية التي تنشأ من السحابة الإلكترونية للذرة. ويحدث هذا عمومًا بسبب تغيرات الطاقة في الإلكترون الذي ينتقل من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى أقل. لذلك يتسبب في إطلاق الطاقة الزائدة. وتشبه الأشعة السينية أشعة جاما، ولكن الاختلاف الرئيسي هو طريقة إنتاجها، حيث يتم إنتاج الأشعة السينية بواسطة إلكترونات خارج النواة. كما أن الأشعة السينية هي أحد أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي وأكثر ما يميزها هو قدرتها على اختراق جلد الشخص والكشف عما تحته. وقد أدى التطور التكنولوجي الكبير إلى الحصول على حزم أشعة سينية أكثر قوة وتركيزًا مما ساعد على تطور استخدامها بشكل كبير مثل تصوير الخلايا البيولوجية الصغيرة وحتى قتل الخلايا السرطانية.
تصنيفها وأنواعها
تنقسم الأشعة السينية إلى أشعة سينية لينة وأخرى صلبة.
- الأشعة السينية اللينة
أطوالها الموجية قصيرة نسبيًا حيث تبلغ حوالي 10 نانومتر وهو واحد من المليار من المتر. لذلك فإنها تقع في نطاق الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما.
قد يهمك أيضًا: مصطلحات علم الحركة
- الأشعة السينية الصلبة
أطوالها الموجية تصل إلى حوالي 100 بيكومتر، والبيكوتر يعادل واحد من تريليون من المتر. لذلك تحتل موجاتها الكهرومغناطيسية نفس منطقة الطيف الكهرومغناطيسي لأشعة جاما. ويكون الفرق الوحيد بين هذا النوع من الأشعة السينية وأشعة جاما هو مصدرهما، حيث يتم إنتاج الأشعة السينية عن طريق تسريع الإلكترونات. بينما يتم إنتاج أشعة جاما بواسطة نوى ذرية في واحدة من أربعة تفاعلات نووية.
قد يهمك أيضًا: ما هو الطيف الذري
تاريخ اكتشافها
يرجع الفضل في اكتشاف الأشعة السينية إلى الفيزيائي الألماني فيلهلم كونراد رونتغن الذي اكتشفها عام 1895م. وقد لاحظ تواجد بلورات بالقرب من أنبوب أشعة الكاثود عالي الجهد، وقد أظهرت هذه البلورات توهجًا فلوريًا رغم تغطيتها بورق داكن. وقد وجد أن هناك بعض أشكال الطاقة التي يتم إنتاجها من خلال الأنبوب الذي يخترق الورق وهو المسؤول عن توهج البلورات. لذلك أطلق فيلهلم على هذه الطاقة غير المعروفة اسم الأشعة السينية، وقد أظهرت التجارب فيما بعد أن هذه الأشعة يمكنها اختراق الأنسجة الرخوة فقط وليس العظام. كما ينتج عنها صور مظللة على ألواح التصوير. وبفضل هذا الاكتشاف، حصل الفيزيائي فيلهلم على جائزة نوبل الأولى في الفيزياء عام 1901 م.
قد يهمك أيضًا: العلاقة بين عدد مستويات الطاقة الرئيسية والعدد الذري في الدورة الثالثة
كيف يتم إنتاجها.. مصادر الأشعة السينية
يمكن إنتاج الأشعة السينية على الأرض كالتالي:
- يتم إرسال شعاع عالي الطاقة من الإلكترونات.
- يصطدم هذا الشعاع بذرة من النحاس أو الغاليوم.
- عندما تصطدم الحزمة بالذرة، تتدافع الإلكترونات الموجودة في الغلاف الداخلي والتي تسمى غلاف s، وأحيانًا تخرج من مدارها.
- بدون هذا الإلكترون أو الإلكترونات، تصبح الذرة غير مستقرة.
- لذلك ولكي تسترخي الذرة وتستقر وتعود إلى التوازن، يسقط إلكترون في ما يسمى غلاف 1p لملء الفراغ الناتج.
- من هنا تتحرر وتنطلق الأشعة السينية.
عند انبعاث الأشعة السينية فإنها تذهب في جميع الاتجاهات. لذلك فإنها ليست اتجاهية وغير قابلة للتركيز. ويتم إنتاجها بواسطة عدد كبير من الأجهزة. ولكن أكثر مصادرها شيوعًا هي:
- النظائر المشعة
- النجوم
- أنابيب الأشعة السينية
- السنكروترونات
- مصادر البلازما
قد يهمك أيضًا: معلومات عن اختبار الشد
الآثار الصحية للتعرض للأشعة السينية
قد يهمك أيضًا: من مخترع الساعة المائية والاسطرلاب
إن الأشعة السينية هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي يشبه موجات الراديو والميكروويف والضوء المرئي وأشعة جاما. وتتمتع فوتونات الأشعة السينية بطاقة عالية، ولديها طاقة كافية لتفتيت الجزيئات وبالتالي إتلاف الخلايا الحية. وعندما تصطدم الأشعة السينية بمادة يتم امتصاص بعضها ويمر البعض الآخر. كما أنه كلما زادت الطاقة، زاد مرور الأشعة السينية. هذه الطاقة المخترقة هي التي تسمح لنا بالتقاط صور داخلية لجسم الإنسان والأشياء. ونظرًا لهذه القدرة العالية على الاختراق، يمكن أن يحدث تأثير الأشعة السينية في جميع أنحاء الجسم. ويمكن أن يتسبب التعرض العالي لها في آثار حادة مباشرة من خلال التلف الفوري للخلايا، مع احتمالية الإصابة بالسرطان كلما زاد التعرض.
