Los rayos X y su aplicación son de gran ayuda para las ciencias, más que nada para la medicina. Con su utilización, se puede observar la estructura ósea, entre otro tipo de aplicaciones más. Descubra cómo funcionan los rayos X y más.
INDICE
- Qué son los rayos X?
- Cómo funcionan los rayos X
- Características de los rayos X
- Historia de los rayos X
- Propiedades de los rayos X
- Aplicaciones de los rayos X
Qué son los rayos X?
Los rayos X es un término que se usa para designar a una radiación electromagnética, la cual resulta invisible para el ojo humano, pero que cuenta con la capacidad de atravesar diferentes objetos y de poder ser impresa en las películas fotográficas. La capacidad de atravesar objetos se baja en la densidad del objeto. Los elementos densos (como un hueso) repelen la radiación X y no permiten atravesarla dando una imagen clara o radioopaca en la radiografía, sin embargo los elementos de baja densidad son atravesados por la radiación X y dan una imagen oscura o radiolúcida. Gracias a los sistemas digitales de la actualidad, se puede obtener y visualizar la imagen de una radiografía directamente con una computadora sin que se debe imprimir.
Cómo funcionan los rayos X
En realidad, los rayos X son semejantes a los rayos de luz que sí pueden ser percibidos por nuestros ojos, sólo que en estos casos se encuentran cargados con mucha más energía. Como consecuencia de esa potente energía, disponen de una longitud de onda mucho más corta.
Para la generación de un rayo X, se requiere de un dispositivo que calienta un cátodo a una temperatura elevada. Gracias a este calor, los electrones se liberan del cátodo hacia el ánodo y por medio de un tubo de vacío generan una diferencia de potencial con la que se atraen los electrones a una velocidad considerable.
Debido a esta colisión de los electrones desde el cátodo hacia el ánodos es que se genera un fotón de rayo X. El tubo completo se encuentra protegido con la única excepción de una abertura pequeña que posibilita que los rayos se pueden escapar con la forma de un único rayo con una gran concentración. Es ese rayo concentrado el que viaja por el espacio hasta que tiene contacto con los objetos.
En el caso del cuerpo humano, el tejido de baja densidad como el aire, la piel, los músculos no está en condición de absorber estos rayos con tan alta energía y pasan de largo. Es el material de alta densidad como los huesos, prótesis de titanio, el que puede absorber la radiación. Después los rayos van a pasar a través del detector de la película, que procede a trabajar como si fuese una cámara fotográfica.
Las áreas negras son las zonas expuestas, para representar los rayos que pasaron a través del tejido suave, mientras que las áreas blancas son las que no han quedado expuestas y por ende los rayos fueron absorbidos por el tejido. Al terminar, esta imagen se representa a través de un computador.
Si te han quedado dudas puedes despejarlas en el siguiente video:
https://www.youtube.com/watch?v=wrkK_6ssPNY
Características de los rayos X
- La radiación de una placa de rayos X equivale a 3 días de radiación solar
- Al ser una radiación electromagnética no poseen carga alguna
- Se propagan a la velocidad de la luz en el vacío
- Tienden a expandirse en todas las direcciones
- Presentan luminosidad absoluta sobre los materiales metálicos
- Tienen mayor penetrancia a mayor voltaje del tubo que genera los rayos X y al pasar por elementos absorbentes
- Pueden generar cambios en el cuerpo de tipo biológicos que predisponen a patologías malignas
Historia de los rayos X
La letra X de los rayos X se debe a su descubrimiento como tal, ya que en ese momento se trataba de una forma de radiación desconocida y en ese sentido se le adjudicó el código “X” para su nómina realización, para que fuese claro que por el momento eran desconocidos.
Para el año 1895, Wilhelm Röntgen como profesor de física alemán, fue quien se encargó el descubrimiento de los rayos X. Para su experimento inicial involucró un tubo que estaba emitiendo luz. En su trabajo pudo observar que una pantalla fluorescente cerca de este tubo se mantenía brillando, pese a que este tubo se encontraba aislado con cartulina. Debido a que no existía ningún tipo de los pasando para que pudiera brillar, existía otra clase de radiación desconocida que tenía que ser la responsable.
Este profesor notó que ese rayo también pasaba a través de otros materiales, como por ejemplo la carne humana. Lo interesante del caso, es que en el descubrimiento de la radiación X, Röntgen descubrió a su vez la aplicación hasta los días actuales, la representación óptica.
Respecto a la primera imagen de rayos X de la historia, fue la de la mano de la esposa de Röntgen. Hasta la fecha existe una rama o especialidad médica, la cual se dedica todas las aplicaciones el desarrollo de los rayos X, conocida como radiología.
Propiedades de los rayos X
- Penetran y atraviesan la materia.
- Producen fluorescencia en algunas sustancias.
- Producen efectos biológicos.
- Ionizan los gases que atraviesan.
- Impresionan películas radiográficas.
- Se va propagando en línea recta y a la velocidad de la luz “C”.
- Se atenúan con la distancia al tubo de rayos X.
Aplicaciones de los rayos X
Rayos X en medicina – La radiología es una especialidad médica que se enfocan en su estudio, desarrollo y práctica. Son de gran utilidad para la detección de enfermedades del esqueleto óseo, aunque también son de gran ayuda para el diagnóstico de enfermedades de los tejidos blandos como el caso del edema pulmonar, neumonía, cáncer de pulmón entre otros. En ciertos casos su uso tiene limitaciones como la observación del cerebro o de los músculos. Los rayos X se usan en tiempo real para procedimientos como la angiografía o en estudios de contraste.
Rayos X en seguridad – Se aplican en bancos, aeropuertos, dependencias del gobierno, estaciones de transporte, instituciones privadas y en lugares en donde se requiere de medidas de seguridad estrictas. Un equipo de inspección por rayos X puede identificar armas y elementos metálicos que se encuentran ocultos en ropa, mochilas, maletas y otros lugares. Para que sean más efectivos, se usan bandas y máquinas detectoras, las cuales emiten los rayos equis y proyectan en una pantalla la imagen de ese contenido que es transmitido gracias a las bandas.
Rayos X en ingenieria y arquitectura – Se los aplica en ciertos contextos como la verificación de defectos de turbinas, tuberías, paredes, motores, vigas y en casi cualquier tipo de elemento estructural. Esto se debe a su capacidad de absorción y de transmisión, pues si ocurre de una manera completamente perfecta, es porque no hay desperfectos.
Rayos X en cristalografía – Se usan en ocasiones para la exploración de la estructura de la materia cristalina gracias a los experimentos de difracción con los rayos X, considerando que su longitud de onda es semejante a la distancia entre los átomos de una red cristalina.
