קרני רנטגן
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
- ערך זה עוסק בקרינה אלקטרומגנטית. לערך העוסק במשמעויות אחרות של המלה "רנטגן", ראו רנטגן (פירושונים).
קרני רנטגן (או קרני X) הוא שמה של קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורך גל בתחום 5 פיקומטר עד 10 ננומטר, הקרויה כך על שם הפיזיקאי שגילה אותה, וילהלם רנטגן.
תוכן עניינים |
[עריכה] הרקע לגילוי קרני רנטגן
בשנות החמישים של המאה ה-19 ערכו פיזיקאים גרמניים ניסוי בהעברת חשמל בריק. הם קבעו שתי לוחיות מתכת בשני קצותיה של שפופרת חתומה שנשאב ממנה כל האוויר. לאחר מכן חיברו את שני קצותיה של השפופרת לסוללה חשמלית ובקצה השפופרת הקרוב ללוח השלילי (קתודה) הופיע זוהר ירוק. ב-1886 כונתה תופעה זו על-ידי אויגן גולדשטיין בשם "קרני קתודה" .
ב-1892 גילה פיליפ לנארד שהקרניים יכולות לעבור דרך לוח אלומיניום דק, עד לכשמונה ס"מ באוויר.
[עריכה] התגלית
רנטגן גילה את קרני ה-X ב-8 בנובמבר 1895, בלי שהתכוון לכך. הוא עסק בבחינת שפופרת ריק במעבדתו. הוא החליף את הלוחיות שעל שפופרת קרני הקתודה בנייר שחור ועבה, החשיך את החדר והפעיל את המכשיר ואז גילה כי בשעה שהמתח החשמלי בשפופרת מגיע לרמה מסוימת, די גבוהה, הרי נפלטת מהשפופרת קרינה בעלת כושר חדירה גדול. רנטגן הופתע כאשר הבחין בזוהר על מרקע שנמצא שני מטרים מהמכשיר, והבין כי נתקל בסוג חדש של קרינה, חודרנית יותר מקרני הקתודה. מאחר ורנטגן תהה על מהותה של קרינה זו, שלא ידע מה פשרה, הוא קרא לה קרני X, וברבות הימים נקראה קרינה זו על שמו.
רנטגן המשיך בניסוייו וגילה שהקרניים חודרות גם דרך גושי עץ, מתכת ואפילו בשר אדם. בצילום הראשון בקרני X רנטגן הניח את ידה של אשתו תחת המכשיר, ומכיוון שהעצמות והטבעת שעל ידה בלעו את הקרניים, חלקים אלה של לוח הצילום לא נחשפו ונותרו כהים.
רנטגן לא ביקש פטנט על תגליתו, ולא היה מעורב בהמשך פיתוחה של טכנולוגית קרני X. ב-1901 קיבל על תגליתו את פרס נובל לפיזיקה.
בשנת 1912 גילה מקס פון לווה את טיבן האמיתי של קרני רנטגן. לווה גילה שהקרניים נשברות כאשר הן עוברות דרך גביש. כך הוא הוכיח כי קרניי הרנטגן הן קרינה אלקטרומגנטית, הן דומות לאור, אבל אורכי הגל שלהן הרבה יותר קצרים (5 פיקומטר עד 10 ננומטר).
קרני רנטגן נבלעות בקלות יחסית בחומרים בעלי צפיפות גבוהה ואטומים כבדים.
[עריכה] סנסציה מדעית
קרני רנטגן הפכו לסנסציה מדעית. נכתבו עליהן למעלה מאלף כתבות בעיתונות ומעל ל60 ספרים ומאמרים. מגזינים פופולריים הפיקו כתבות על "הקרניים החושפניות" והמליצו לנשים ללבוש בגדי עופרת כדי להגן על עצמן מחשיפה לעיני "סוטים המחזיקים בקרני X". היו גם ניסיונות לצלם תמונות רנטגן נעות, ואלה שלא ידעו על סכנת הקרינה נכוו קשות ואפילו נפגעו אנושות.
[עריכה] שימושים של קרני רנטגן
לקרינת רנטגן שימוש בתחומים רבים, אך בעיקר רבה חשיבותן בתחום הרפואה, בזכות יכולתן לצלם איברי גוף פנימיים לשם בדיקתם. ב-1896 רופאי השיניים החלו להשתמש בקרניים לצורך תצלומי שיניים, וכירורגים השתמשו בהם לצורך מציאת שברים בעצמות המטופלים.
בדומה לשימוש בתחום הרפואי, יישנו יישום הנדסי לקרינת רנטגן - איתור סדקים בבדיקת אל הרס במבנים, מטוסים וכדומה.
העצם בעלת ריכוז מינרלים גבוה בולעת את הקרניים ומתבלטת מתוך הבשר כשעוברים דרכה קרני הרנטגן. כיום ניתן לצלם בסוגים שונים של צילום גם אברים פנימיים אחרים חוץ מעצמות. כדי לצלם אברים כמו קיבה ומעיים, נותנים למטופל בבליעה חומר בעל אטומים כבדים יותר כמו בריום, ולצורך צילום אברים כמו כליות או לב, נותנים למטופל חומרים כמו יוד, בהזרקה.
שימוש מדעי חשוב הוא בקריסטלוגרפיה, בה תמונות ההתאבכות של קרני רנטגן שמוקרנות על גבישים, משמשות לפענוח מבנה הגביש.
שימוש אחר, שהזמן גרמו, הוא בדיקת מזוודות של נוסעים לפני עלותם למטוס, לגילוי מטעני נפץ.
| הספקטרום האלקטרומגנטי |
|
גלי רדיו | מיקרוגל | תת-אדום | אור נראה | על-סגול | קרני רנטגן | קרני גמא |
