|
[[Fájl:Laprascopy-Roentgen.jpg|jobbra|bélyegkép|250px|Röntgenfelvétel műtét közben]]
A '''röntgensugárzás''' azolyan [[elektromágneses sugárzás]] egyik formája, amelynek [[hullámhossz]]a a néhányszor 10 nanométer és 100a néhányszor 10 pikométer közé esik. A határok nem szigorúak, de ennek megfelelően a frekvenciája nagyjából 30 [[Hertz|PHz]] és 330 EHz (30{{e|15}} Hz és 330{{e|18}} Hz) közötti. Legfontosabb felhasználási területei az orvostudomány és a [[kristálytan]]. Mivel a röntgensugárzás [[ionizáló sugárzás]], ezért élettanilag veszélyes.
== Fizikája ==
NagyjábólA a 0,1 nm-nélröntgensugárzás hosszabb hullámhosszú röntgensugárzástrésze az elektromágneses spektrumban az ultraibolya sugárzáshoz csatlakozik, ezt nevezzük ''lágy röntgensugárzás''nak,. az ennélA rövidebb hullámhosszúakathullámhosszú pedig- ''kemény röntgensugárzás''nak. Anevezett kemény- röntgensugárzás éstartomány a [[gamma-sugárzás]]sal szomszédos, részben átfediát egymást,is valójábanfed azzal. Ezért az elnevezésbenutóbbi akettőt sugárzásnem forrásais a számíthullámhosszuk, nemhanem a hullámhossza:keletkezésük amögött röntgensugárzástálló nagyenergiájúfizikai [[elektron]]folyamatok hozzákalapján létre,különböztetjük ameg. A gamma-sugárzás pedig [[atommag]] átalakulások során jön létre, a röntgensugárzást nagyenergiájú [[elektron]]folyamatok - pontosabban nagy sebességre felgyorsított elektronok és egy anyagi közeg kölcsönhatása - hozzák létre.
A megfigyelt röntgenszínképek hullámhossza 0,016 nm és 66 nm közötti, nagyon széles tartomány, mintegy 12 oktáv.
A röntgensugárzás mesterséges előállításához használt eszköz a röntgencső. [[Fájl:Roentgen-Roehre.svg|bélyegkép|balra|222px|Vízhűtésű röntgencső egyszerűsített ábrája]] ▼
A röntgensugárzás hullámhossza 0,0006 nm és 1,25 nm között, energiája 11 és 500 keV között van.
A légritkított térben lévő elektródákra nagyfeszültséget kapcsolva, a katódból kilépő elektronok az anód felé gyorsulnak, majd a magas olvadáspontú [[fém]]ből, (gyakran [[volfrám]]) készült anódba becsapódva jön létre a röntgensugárzás. A keletkezésért felelős kétféle fizikai folyamatnak megfelelően a sugárzás spektruma is kétféle jelleget mutat. A széles, folytonos spektrum a [[fékezési sugárzás]]ból, a vonalszerű spektrum a karakterisztikus sugárzásból származik. A fékezési sugárzást a nagy [[Rendszám (kémia)|rendszámú]] atommagok erős [[elektromos tér|elektromos terén]] szóródó elektronok hozzák létre. A karakterisztikus sugárzás során az elég nagy energiájú elektron képes az atom egy az atommaghoz közeli, belső elektronhéjon lévő elektronját kiütni. Az így megüresedő energiaszintű állapotra aztán az atom egy magasabb energiájú elektronja kerül, és az átmenet során az energiakülönbségnek megfelelő röntgen[[foton]] emittálódik.
A legalapvetőbb előállítási módja az, hogy elektront gyorsítanak, majd azt [[fém]] (gyakran [[volfrám]]) céltárggyal ütköztetik. A fém céltárgyban az elektron hirtelen lefékeződik, és ha elég nagy energiájú az elektron, akkor képes az atom belső héjon lévő elektronját kiütni. Az atom egy magasabb energiájú elektronja visszaesve az üressé vált szintre röntgen[[foton]]t bocsát ki.
Ez okozza a hullámhossz-eloszlás spektrumvonal-szerű részét. Ezen kívül létrejön még egy folytonos [[fékezési sugárzás]] összetevő is, melyet a nagy [[Rendszám (kémia)|rendszámú]] atommagok erős [[elektromos tér|elektromos terén]] szóródó elektronok hoznak létre.
== Története ==
PáranA aröntgensugárzás legkorábbifelfedezése röntgensugárzás-kísérletezőkaz közülakkoriban sokak által vizsgált katódsugárzással kapcsolatos kísérleteknek köszönhető. Ilyen kísérleteket végzett többek között: [[Ivan Pului]], [[William Crookes]], [[Johann Wilhelm Hittorf]], [[Eugen Goldstein]], [[Heinrich Hertz]], [[Lénárd Fülöp]], [[HermannNikola von HelmholtzTesla]], [[NikolaThomas TeslaEdison]], [[Joseph John Thomson]] és persze maga [[Wilhelm Conrad Röntgen]]. [[Hermann von Helmholtz]] elméleti módszerekkel vizsgálta az akkor még nem azonosított jelenséget. [[Thomas Edison]], [[Charles Glover Barkla]], közvetlenül a felfedezés után végeztek ide kapcsolódó kísérleteket. [[Max von Laue]] ésneve [[Wilhelma Conradröntgendiffrakció Röntgen]]jelenségének felfedezéséhez köthető.
Johann Hittorf (1824 – 1914) megfigyelte , hogy a [[vákuumcső]] negatív elektródájából kijövősugárzás sugárzást.lép Ezki, ami a sugárzáscső üvegfalával találkozva [[fluoreszcencia|fluoreszcenciát]] okozott ,. amikorEzt a cső üvegfalával találkozott.sugárzást [[1876]]-ban nevezte el [[Eugen Goldstein]] anevezte sugárzástel katódsugárzásnak. Később [[William Crookes]] vizsgálta a ritka gázokban történő energiakisülést, és megalkotta a róla elnevezett Crookes-csövet. Ez egyvolt vákuumcső,a melybenmai értelemben véve az első katódsugárcső, amiben a vákuumban lévő elektródák között nagy feszültségnagyfeszültség van. Azt vette észre, hogy ha exponálatlan fotólemezt tett a cső közelébe, akkor árnyékfoltok keletkeznek rajta, de nem vizsgálta tovább a jelenséget. ▼▲[[Fájl:Roentgen-Roehre.svg|bélyegkép|balra|222px|Vízhűtésű röntgencső egyszerűsített ábrája]]
▲Johann Hittorf (1824 – 1914) megfigyelte a [[vákuumcső]] negatív elektródájából kijövő sugárzást. Ez a sugárzás [[fluoreszcencia|fluoreszcenciát]] okozott, amikor a cső üvegfalával találkozott. [[1876]]-ban nevezte el [[Eugen Goldstein]] a sugárzást katódsugárzásnak. Később [[William Crookes]] vizsgálta a ritka gázokban történő energiakisülést, és megalkotta a róla elnevezett Crookes-csövet. Ez egy vákuumcső, melyben az elektródák között nagy feszültség van. Azt vette észre, hogy ha exponálatlan fotólemezt tett a cső közelébe, akkor árnyékfoltok keletkeznek rajta, de nem vizsgálta tovább a jelenséget.
=== Tesla ===
[[Nikola Tesla]] [[1887]] áprilisában kezdte el vizsgálni [[Nikola Tesla]] a röntgensugárzástjelenséget aegy saját fejlesztésűtervezésű nagyfeszültségű vákuumcsővel és a Crookes-csővel. Technikai publikációiból kiderül, hogy kifejlesztett egy olyan speciális egyelektródás röntgencsövetcsövet fejlesztett ki, melybenamelyben nem volt céltárgyként elektróda. Erről [[1897]]-ben a [[New York]]-i Tudományos Akadémia előtt tartott előadásában számolt be.
A Tesla műszere mögött álló jelenséget hívjuk ma [[fékezési sugárzás]]nak hívjuk, melynek során nagy energiájú másodlagos röntgensugárzás keletkezik, amikor töltött részecskék (például elektronok) fékeződnek le anyagban. [[1892]]-től Tesla sok kísérletet végzett, de nem határozta meg a sugárzás mibenlétét. Nem közölte eredményeit, és nem tette széles körben ismertté. Későbbi röntgenkísérletei bírták rá, hogy figyelmeztesse a tudományos közösséget a röntgensugárzás biológiai kockázataira.
=== Hertz ===
1892-ben [[Heinrich Hertz]] 1892-ben kezdte vizsgálni a sugárzást, és kimutatta, hogy nagyon vékony fémfólián (például [[alumínium]]on) képes áthatolni. [[Lénárd Fülöp]] (Hertz egyik magyar származású hallgatója) tovább vizsgálta eztfolytatta a jelenségetkísérleteket. Kifejlesztette a katódsugárcső egy változatát, és megvizsgálta, mennyire hatol át a sugárzás különböző anyagokon, mégsem tudatosult benne, hogy röntgensugárzást vizsgál. [[Hermann von Helmholtz]] írt fel matematikai egyenleteket a röntgensugárzásra. Felvetette, hogy diszperzió jöhet létre, mielőtt Röntgen megtette a felfedezését, és bejelentette volna. Helmholtz egyenletei a fény elektromágneses elméletén alapultak (''Wiedmann's Annalen'', Vol. XLVIII). Ő viszont nem dolgozott tényleges röntgensugárzással.
=== Helmholtz ===
[[Hermann von Helmholtz]] úgy írta fel a fény elektromágneses elméletén alapuló matematikai összefüggéseket, hogy nem tudatosult benne, röntgensugárzást vizsgál. Felvetette, hogy diszperzió jöhet létre, mielőtt Röntgen megtette a felfedezését, és bejelentette volna. De ő maga viszont nem végzett röntgensugárzással kapcsolatos kísérleteket.(''Wiedmann's Annalen'', Vol. XLVIII).
=== Röntgen ===
Az [[1990-es évek]]ben felbocsátották a [[Chandra]] röntgenobszervatóriumot, lehetővé téve a röntgensugárzó nagyenergiájú folyamatok tanulmányozását. A világűr [[röntgencsillagászat|röntgenképe]] nem statikus, nagy változások látszanak benne, ilyen például amikor egy [[fekete lyuk]] beszippant egy csillagot, vagy két galaxis ütközik, de röntgensugárzók a [[nóva|nóvák]], a [[neutroncsillag]]ok és más égi objektumok is.
== További információk, források ==
{{commonskat|X-rays}}
* [http://www.muszakiak.com/munkavedelem/sugarzas.html A sugárzásról általában]
* [http://rontgen.lap.hu/ Röntgen.lap.hu - tematikus linkgyűjtemény]
* Dr. Budó Ágoston, Dr. Mátrai Tibor: Kísérleti fizika III., Nemzeti tankönyvkiadó, Budapest, 1999
* Dr. Damjanovich Sándor, Dr. Fidy Judit, Dr. Szöllősi János: Orvosi biofizika, Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2007
* Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete, Gondolat Kiadó, Budapest, 1981
== Jegyzetek ==
| 