به گزارش خبرنگار ایمنا، اشعه X نوعی تابش الکترومغناطیسی است که بیشتر به دلیل قابلیت نفوذ آن در پوست و عکس‌برداری از استخوان‌ها شناخته شده است. با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، پرتوهای X همگراتری نیز ایجاد شده است و امروزه به لطف تکنولوژی در تولید پرتوی X می‌توان ساختار سلول‌ها و دیگر اجزا جزئی‌تر بیولوژیکی را تعیین کرد. این اشعه در ساخت مکانیزم‌هایی برای از بین بردن سلول‌های سرطانی نیز کاربرد دارد.
اشعه X سخت و نرم
به طور کلی اشعه X به دو دسته سخت و نرم تقسیم‌بندی می‌شود. پرتوهای X نرم دارای طول موج‌هایی در حدود ۱۰ نانومتر است که با توجه به این طول موج می‌توان گفت این امواج از نظر دسته‌بندی بین امواج فرابنفش و گاما قرار دارد.
پرتوهای X سخت طول موجی در حدود ۱۰۰ پیکومتر و به نسبت پرتوهای X نرم طول موج کوتاه‌تری دارد که با توجه به این طول موج می‌توان آن را در حدود امواج گاما در نظر گرفت.
تفاوت میان پرتوهای سخت و نرم مربوط به منبع تولید آن‌ها است؛ درواقع می‌توان گفت که پرتوهای نرم با استفاده از شتاب دادن الکترون‌ها و پرتوهای سخت یا امواج گاما درنتیجه واکنش‌های هسته‌ای تولید می‌شود.
تاریخچه پیدایش اشعه X
پرتوی X برای اولین بار توسط فیزیکدان آلمانی، ویلهلم رونتگن در سال ۱۸۹۵ مورد مطالعه قرار گرفت. وی در هنگام قرار گرفتن کریستال در معرض لامپ کاتدی ولتاژ بالا متوجه تابش فلوئوروسنسی شد که این تابش حتی زمانی که کریستال با استفاده از یک کاغذ پوشیده می‌شد نیز به وجود می‌آمد. در آن زمان این پرتو بسیار ناشناخته و غیر معمول به نظر می‌رسید، زیرا رونتگن با قراردادن این پرتو در میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی شاهد منحرف نشدن آن بود، به همین دلیل این پرتو به X معروف شد.
یکی از ویژگی‌های جالب این پرتو عبور کردن آن از اکثر مواد به غیر از مواد سخت است، به همین دلیل رونتگن توانست با استفاده از این پرتو تصویری از استخوان‌های دست همسرش تهیه کند.
روش‌های تولید پرتو X
این پرتو را می‌توان با برخورد دادن پرتوهای پرانرژی الکترون با اتم‌هایی همچون مس یا گالیوم ایجاد کرد. در واقع این تابش باعث جابجا شدن الکترون‌های قرارگرفته در زیرلایه‌های اوربیتالی درونی همچون S و در مواردی خارج شدن از مدار خود می‌شود. این پدیده را در مقیاس ماکروسکوپی مشابه با اثر فوتوالکتریک می‌توان تحلیل کرد. هنگامی که الکترون از مدار خود خارج می‌شود الکترون قرارگرفته در زیرلایه اوربیتالی P برای پایدار کردن اتم جای آن را می‌گیرد، این انتقال پر انرژی‌تر P به S منجر به تولید پرتوی X می‌شود.
کاربرد پرتوی X
پرتوی X می‌تواند ماهیت مواد را تغییر دهد و جذب آن توسط سلول‌های موجودات زنده یا گیاهان نیز امکان آسیب زدن به آن‌ها را ایجاد می‌کند. یکی از کاربردهای اشعه X عبور از بافت‌های نرم و فراهم کردن امکان عکس‌برداری از اندام‌های درونی است که در پزشکی نیز به همین منظور استفاده می‌شود زیرا به وسیله پرتو X می‌توان محل دقیق شکستگی استخوان و میزان آن را نیز تعیین کرد.
یکی دیگر از کاربردهای آن در دندان پزشکی است که می‌توان به کمک آن تصویری از محل دقیق پوسیدگی تهیه کرد که در درمان آن بسیار کمک کننده است.
عکس‌برداری از اندام‌های درونی تحت عنوان رادیوگرافی و مشاهده مستقیم بدن با پرتوها نیز رادیوسکوپی نامیده می‌شود که رادیوگرافی خود با استفاده از باریکه پرتوی X انجام می‌شود که از بدن عبور می‌کند؛ این باریکه از بافت‌های گوشتی به راحتی عبور کرده، ولی عبور از بافت‌های استخوانی برای آن مشکل‌تر است.
کاربرد این پرتو تنها در صنعت پزشکی و عکس‌برداری نیست بلکه به منظور ضدعفونی کردن ابزارآلات پزشکی نیز استفاده می‌شود. از طرفی دیگر این پرتو در از بین بردن بافت‌های سرطانی نیز کاربرد دارد؛ در حقیقت با تاباندن این اشعه بر بافت‌های سرطانی می‌توان DNA سلول‌های سرطانی را تخریب و آن‌ها را از بین برد که به این روش پرتو درمانی می‌گویند و با عوارضی نیز همراه است.
کاربرد اشعه X در نجوم
علاوه‌بر صنعت پزشکی این پرتو در نجوم نیز کاربرد بسیاری دارد. با استفاده از این اشعه می‌توان نقاط ضعف، حفره و شکاف‌های ریز ایجاد شده در مواد ریخته‌گری را شناسایی کرد، حتی در فرودگاه‌ها و محیط‌های امنیتی نیز برای شناسایی وسایل ممنوعه استفاده می‌شود.
اشعه X برای سلامتی خطرناک است
اشعه X با توجه به مقدار وارد شدن آن به بدن برای سلامتی خطر ایجاد می‌کند؛ البته اگر این مقدار در حد مجاز باشد اشکالی ایجاد نمی‌کند، ولی بیش از آن خطرناک است.
میزان مجاز اشعه X در هر فرد توسط دانشمندان محاسبه شده است. این مقدار تجمعی است یعنی مجموع مقدار اشعه‌هایی که در طول یک سال به بدن شما می‌تابد باید از یک میزان مشخص کمتر باشد.
میزان اشعه دریافتی را با مقیاسی به نام میلی سیورت millisievert mSv اندازه‌گیری می‌کنند. در محیط زندگی هر فرد نیز مقداری اشعه رادیواکتیو به صورت طبیعی وجود دارد و افراد هر ساله سه میلی سیورت اشعه از محیط پیرامون خود دریافت می‌کنند.
مقدار اشعه دریافتی در هر تصویر برداری
- رادیوگرافی اندام برابر با یک صدم میلی سیورت
- قفسه سینی یک دهم میلی سیورت
- ستون مهره یک و نیم میلی سیورت
- سی‌تی‌اسکن شکم پنج میلی سیورت
به طور کلی مقدار اشعه دریافتی در زمان انجام تصویربرداری‌های پزشکی بسیار کمتر از آن است که موجب سرطان شود. جالب است بدانید بازماندگان انفجارات هیروشیما و ناکازاکی که حدود ۱۸۰ میلی سیورت اشعه دریافت کرده بودند هیچ موردی از افزایش احتمال بروز سرطان دیده نشده بود.
این نکته قابل ذکر است که در سه ماه اول بارداری باید از رادیوگرافی، سی‌تی‌اسکن خودداری کرد زیرا امکان وارد شدن صدمه به جنین در حال رشد وجود دارد.
نظر شما