RADIATII XClasa Xll D

Elevii: Rus AlexandruPuscas Alexandru

Radiația (razele) X sau radiația (razele) Röntgen sunt radiații electromagnetice ionizante, cu lungimi de undă mici, cuprinse

între 0,1 și 100 Å

Istoric În timpul unor experimente, fizicianul german Wilhelm

Conrad Röntgen, bombardând un corp metalic cu electroni rapizi, a descoperit că acesta emite radiații foarte penetrante, radiații pe care le-a denumit raze X (descoperire realizată în anul 1895). Radiațiile X au fost numite mai târziu radiații Roentgen sau Röntgen.

La un sincrotron Electroni cu o energie de ordinul GeV sunt

constrânși la o orbita aproximativ circulară într-un inel de acumulare, emițând raze X cu un flux deosebit de ridicat.

Obținerea razelor XÎN LABORATOR

RAZELE X SE POT OBȚINE ÎN TUBURI ELECTRONICE VIDATE, ÎN CARE ELECTRONII EMIȘI DE UN CATOD INCANDESCENT SUNT ACCELERAȚI DE CÂMPUL ELECTRIC DINTRE CATOD SI ANOD (ANTICATOD). ELECTRONII CU VITEZĂ MARE CIOCNESC ANTICATODUL CARE EMITE RADIAȚII X. ELECTRONII RAPIZI CARE CIOCNESC ANTICATODUL INTERACȚIONEAZĂ CU ATOMII ACESTUIA ÎN DOUĂ MODURI:

Electronii, având viteză mare, trec prin învelișul de electroni al atomilor anticatodului și se apropie de nucleu. Nucleul, fiind pozitiv, îi deviază de la direcția lor inițială. Când electronii se îndepartează de nucleu, ei sunt frânați de câmpul electric al nucleului; în acest proces se emit radiații X.

La trecerea prin învelișul de electroni al atomilor anticatodului, electronii rapizi pot ciocni electronii atomilor acestuia. În urma ciocnirii, un electron de pe un strat interior (de exemplu de pe stratul K) poate fi dislocat. Locul rămas vacant este ocupat de un electron aflat pe straturile următoare (de exemplu de pe straturile L, M sau N). Rearanjarea electronilor atomilor anticatodului este însoțită de emisia radiațiilor X.

+-

PROPRIETATIILE RAZELOR X Radiatiille X impresioneaza

solutia fotografica, ca si lumina. Absorbtia radiatiilor depinde de densitatea si de greutatea atomica. Cu cat greutatea atomica este mai mica, materialul este mai usor patruns de razele X. Cand corpul uman este expus la radiatiii X, oasele, cu greutate atomica mai mare decat carnea, absorb in mai mare masura radiatiile si apar umbre mai pronuntate pe film.

Surse de raze x Sistemul solar- Atmosfera externa a Soarelui

este o sursa de raze-X. Stele - Atmosfera fierbinte sau corola stelelor normale produc si ele raze-X. Observatiile razelor-X sunt folositoare la intelegerea activitatii stelelor in evolutia lor

Frecventa radiatiilor

lungimile de undă ale radiaţiilor emise se calculează cu legea Moseley

K

L

M

NOP

E

KαKβKγ

LαLβLγ

MαMβMγ

a) Seria K, n = 1,se obţine în urma tranziţiilor de pe păturile L,M,N…k = 2 ( linia Kα ) k = 3 ( linia Kβ ) k = 4 ( linia Kγ ) etc.

b) Seria L, n = 2,se obţine în urma tranziţiilor de pe păturile M,N,O…

k = 3 ( linia Lα ) k = 4 ( linia Lβ ) k = 5 ( linia Lγ ) etc.

222 111

knZR

σ – constanta de ecranare

Radiaţia X caracteristică ( spectru de linii ) apare atunci când tensiunea de accelerare a electronilor depășește o

valoare critică ( ex. U =25kV, pentru λmin = 0,5·10-10m) ►electronii acceleraţi, ciocnindu-se cu atomii anticatodului smulg

acestora electroni de pe păturile cu număr cuantic principal mic ( n = 1 – pătura K,n = 2 – pătura L, n = 3 – pătura M, n = 4 – pătura N, etc.)

locurile rămase libere sunt completate apoi de electroni prin tranziţii de pe pături cu n mai mare, în timpul cărora are loc emisia de radiaţii X cu lungimi de undă determinate, grupate în serii.

Difracţia de raze X

utilizată pentru studiul proprietăţilor substanţelor cu structură cristalină

dacă se trimite un fascicul de raze X pe un cristal sub un unghi de incidenţă θ se observă că fasciculul este difractat, adică razele X ocolesc aparent obstacolele formate de atomii din nodurile reţelei cristaline

θ

d θ

Razele X in medicinaRadiografiile

Efectele nocive ale radiaţiilor X

►expunerile dese și în doze mari la radiaţii pot avea efecte nocive asupra organismului uman

• ţinta preferată a radiaţiilor X este ADN-ul.

CATARACTA- poate fi una din reactiile adverse in cazul iradierii cu raze X

afectează pielea producând cancer

BIBLIOGRAFIEInternetul

Caietul de notite