Generación de Rayos X

Los Rayos X

En 1895 Wilhelm Roentgen observó que una radiación altamente penetrante de naturaleza desconocida se producía cuando electrones rápidos inciden sobre la materia. Estos rayos X tenían la propiedad de propagarse en línea recta, aun a través de un campo eléctrico o magnético, atravesar fácilmente materias opacas y de impresionar placas fotográficas. Cuanto más rápido es el electrón inicial, mas penetrantes son los rayos X, y cuanto mayor es el número de electrones, mayor es la intensidad del haz. 

De aqui se descubrieron y comprobaron las siguientes premisas:

• Los rayos X son ondas electromagnéticas

• Se llama así a la radiación electromagnética emitida cuando los electrones son frenados violentamente al chocar contra un material (blanco). Los electrones son previamente acelerados por una diferencia de potencial V_0.

• La energía potencial eléctrica eV₀, se convierte en energía cinética del electrón y cuando choca contra el blanco se generan los rayos X que se produce en el proceso de frenado de los electrones se le llama radiación de bremsstrahlung

Caracteristicas de los rayos X

1)Poder penetrante: Atraviesan la materia. La capacidad de penetración es tanto mayor cuanto mayor es el kilovoltaje, cuanto más baja es la densidad de la materia y cuanto menor es el número atómico medio de dicha materia atravesada.

2)Efecto biológico: La radiación se atenúa al atravesar la materia, lo que significa que parte de ella es absorbida, produciendo lesiones en los organismos vivos.

3) Efecto luminiscente: Producen fluorescencia en ciertas sustancias llamadas fósforos

4) Efecto fotográfico: Impresionan y producen imágenes sobre las películas fotográficas

5) Efecto ionizante: Pueden ionizar los gases

Ahora, si bien se explicaron las caracteristicas más importantes de los Rayos X y como se generan en la naturaleza, la pregunta que prosigue es : ¿Cómo son artificialmente producidos? 

Los rayos X se forman por acción de energía radiante al calentarse un filamento (cátodo) alrededor del cual se van a producir electrones que al aplicar una corriente de alto voltaje van a desplazarse (aproximadamente a la mitad de la velocidad de la luz) a una superficie de tungsteno para cochar bruscamente y ser desviados. Estos electrones desviados constituyen los rayos X

Esta reacción se produce en un tubo al vacío. El filamento es de tungsteno y es el que se calienta mientras los electrones son frenados en un disco giratorio cortado a bisel. Seguidamente al impactar con el ánodo, la energía cinética de los electrones se convierte en rayos X , más o menos un 1% y el calor desprendido representa el porcentaje restante.

Entre más calienta el filamento , más electrones se producen y mientras más kilovoltios se apliquen más aumentará la velocidad de emisión de electrones y habrá más poder de penetración por parte de los mismo.

A continuación se  presenta un video donde se pueden apreciar las partes de un generador de Rayos X y el proceso de generación del mismo.

Munir Shmait