§ 42. Рентгеновское излучение

Это электромагнитные волны с длиной от 10^‑5до 80 нм. Получают в рентгеновских трубках (рис. 51 а). При торможении электронов материалом анода возникает тормозное рентгеновское излучение. Спектр этого излучения сплошной. Это связанос тем, что разные электроны отдают на излучение различную энергию (рис. 51 б). ‑ закон сохранения энергии для рентгеновского излучения.– энергия рентгеновского излучения (– постоянная планка,– частота),– энергия электрона,е – заряд электрона, U – электрическое напряжение на трубке.

а)

б)

в)

Рис. 51. а) устройство рентгеновской трубки,

б) спектр тормозного рентгеновского излучения,

в) характеристическое рентгеновское излучение

Увеличение напряжения на рентгеновской трубке приводит к тому, что на фоне сплошного спектра появляется линейчатый (рис. 51 в), который зависит от материала анода. Спектр называется характеристическим. Электроны, ускоренные высоким напряжением проникают вглубь атома и выбивают электроны из внутренних слоев. На свободные места переходят электроны с верхних уровней. Эти переходы дают характеристическое излучение.

Поток рентгеновского излучения ослабляется в веществе по закону:

, (42.1)

где, ‑ линейный коэффициент ослабления, зависящий от плотности вещества;x‑ толщина слоя.

§ 43. Использование рентгеновского излучения в медицине

Рентгеновское излучение (РИ) при падении на тело незначительно отражается, а в основном проходит вглубь. Там оно частично поглощается, рассеивается и частично проходит насквозь.

В медицине пользуются массовым коэффициентом ослабления (), который не зависит от плотностивещества.

Массовый коэффициент ослабления зависит от энергии фотона и от атомного номера вещества поглотителя. Если на пути рентгеновских лучей поместить неоднородное тело и за ним поставить флуоресцирующий экран, то это тело, поглощая излучение, образует на экране тень. По виду тени можно судить о форме, плотности, структуре, а во многих случаях и о природе тела. Различия в поглощении РИ разными тканями позволяют в теневой проекции видеть изображение внутренних органов. Если используемый орган и окружающие ткани одинаково ослабляют РИ, то применяют рентгено-контрастные вещества. Так, например, наполнив желудок и кишечник кашеобразной массой сульфата бария (BaSO₄), можно видеть их теневое изображение (соотношение коэффициентов ослабления для BaSO₄и тканей равно 354).

В медицине используют РИ с энергией фотонов от 60 до 100–120 кэВ – при диагностике; 150–200 кэВ – при терапии.

Рентгенодиагностика – распознавание заболеваний при помощи просвечивания тела рентгеновским излучением.

а) Рентгеноскопия. Рентгеновская трубка расположена позади пациента. Перед ним флуоресцирующий экран. На экране теневое изображение. В каждом отдельном случае подбирается соответствующая жесткость излучения так, чтобы оно проходило через мягкие ткани, но поглощалось плотными. На экране сердце, ребра видны темными, а легкие светлыми.

б) Рентгенография.Пациент помещается на кассете с фотопленкой. Рентгеновская трубка над пациентом. Рентгенограмма дает негативное изображение. В данном методе есть возможность наблюдать детали, которые трудно рассмотреть при просвечивании. Преимущество – малая доза (табл. 9). Недостаток – нельзя проследить динамику.

в) Флюорография.На малоформатной пленке фиксируется изображение с большого экрана как в рентгеноскопии. Снимки рассматриваются на специальном увеличителе.

Рентгенотерапия – использование РИ для уничтожения злокачественных образований.

Таблица 9

Дозы облучения при различных методах исследования

Ткани органа	Метод исследования
	Рентгеноскопия	Рентгенография	Флюорография
Легкие	3,5 Р	0,15 Р	1,1 Р
Желудок	25 Р	0,46 Р	–
Пищевод	8,5 Р	0,27 Р	–

Биологическое действие излучения заключается в нарушении жизнедеятельности особенно быстро размножающихся клеток.

ЛЕКЦИЯ 14