Рентгенівські промені
Відео: Науковий фільм "рентгенівські промені"; Рентгенівське випромінювання і його властивості
Рентгенівські промені були виявлені В. К. Рентгеном в 1895 і названі Х-променями. Протягом наступних двох років учений займався їх дослідженням. У цей період були створені перші рентгенівські трубки. Вони є найбільш поширеним джерелом випромінювання.
Було виявлено, що жорсткі рентгенівські промені здатні проникати крізь різні матеріали, а також м`які тканини людини. Останній факт швидко знайшов застосування в медицині.
Відкриття рентгенівських променів привернуло в той час увагу вчених усього світу. У наступному після їх виявлення році було опубліковано величезну кількість робіт по їх вивченню та використанню.
Багатьма вченими вивчалися властивості рентгенівських променів.
Дж. Стокс передбачив їх електромагнітну природу, що було підтверджено експериментально Ч. Баркла, який відкрив також і поляризацію. Німецькі фізики Кніппінг, Фрідріх, Лауе виявили дифракцію (явища, пов`язані з відхиленням від прямолінійного поширення). У 1913 році незалежно один від одного Брегг і Вульф виявили просту залежність між довжиною хвилі, кутом дифракції та відстанню між сусідніми атомними площинами на кристалі. Всі вищеописані роботи лягли в основу структурного рентгенівського аналізу. Використання спектрів для елементного матеріального аналізу почалося в 20-х роках. У розвитку вивчення і застосування випромінювання велика роль належить Фізико-технічного інституту, який був заснований А. Ф. Іоффе.
Найбільш поширеним джерелом променів є рентгенівська трубка. Однак джерелами можуть бути окремі радіоактивні ізотопи. При цьому одні безпосередньо випускають рентгенівські промені, а у інших ядерні випромінювання (а-частинки або електрони) бомбардують випускає випромінювання металеву мішень. Трубка має значно більшою інтенсивністю випромінювання, ніж ізотопні джерела. Разом з цим, габарити, вартість, вага у ізотопних джерел незрівнянно менше, ніж у установки з трубкою.
Джерелами м`якого рентгенівського випромінювання можуть стати синхротрони і електронні накопичувачі. Інтенсивність випромінювання синхротронів на два-три порядки перевершує випромінювання трубки в певній області спектра.
До природних джерел, які випромінюють рентгенівські промені, відносять Сонце та інші об`єкти в Космосі.
Відповідно до механізму виникнення спектри і самі випромінювання можуть бути характеристичними (лінійчатими) і гальмівними (безперервними).
Відео: Галілео. Історія винаходів. Рентген
У другому випадку за допомогою рентгенівського спектра випускаються швидкі частинки (заряджені) внаслідок їх гальмування в процесі взаємодії з атомами мішені.
Лінійчата випромінювання формується в результаті атомної іонізації з викиданням електрона з однієї з оболонок атома. Таке явище може стати наслідком зіткнення атома і швидкої частинки, наприклад, з електроном (первинне рентгенівське випромінювання), або поглинання фотона атомом (флуоресцентне рентгенівське випромінювання).
Взаємодія променів з речовиною може створити фотоефект, який супроводжує їх поглинання або розсіювання. Дане явище виявляється в разі, коли при поглинанні атомом фотона перший викидає один з внутрішніх електронів. Потім може відбутися або радіаційний перехід атома з випусканням фотона характеристичного випромінювання, або викидання другого електрона при безизлучательним переході.
Під впливом рентгенівських променів на кристали неметалеві (наприклад, кам`яну сіль) на деяких вузлах в атомній решітці утворюються іони, що володіють позитивним додатковим зарядом, а близько від них виникають надлишкові електрони.
