एक्स-रे लंबाई। इस प्रकार के विकिरण की क्या विशेषता है। विकिरण - हानि और लाभ

एक्स-रे के मूल गुणों के अध्ययन में खोज और योग्यता जर्मन वैज्ञानिक विल्हेम कॉनराड रोएंटजेन की है। उनके द्वारा खोजे गए एक्स-रे के अद्भुत गुणों को वैज्ञानिक दुनिया में तुरंत एक बड़ी प्रतिक्रिया मिली। हालांकि तब, 1895 में, वैज्ञानिक शायद ही सोच सकते थे कि एक्स-रे क्या लाभ और कभी-कभी नुकसान पहुंचा सकते हैं।

आइए इस लेख में जानें कि इस प्रकार का विकिरण मानव स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करता है।

एक्स-रे विकिरण क्या है

शोधकर्ता की रुचि का पहला प्रश्न यह था कि एक्स-रे विकिरण क्या है? कई प्रयोगों ने यह सत्यापित करना संभव बना दिया कि यह 10 -8 सेमी की तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण है, जो पराबैंगनी और गामा विकिरण के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखता है।

एक्स-रे का अनुप्रयोग

रहस्यमय एक्स-रे के विनाशकारी प्रभावों के ये सभी पहलू उनके आवेदन के आश्चर्यजनक रूप से व्यापक पहलुओं को बाहर नहीं करते हैं। एक्स-रे का उपयोग कहाँ किया जाता है?

1. अणुओं और क्रिस्टल की संरचना का अध्ययन।
2. एक्स-रे दोष का पता लगाना (उद्योग में, उत्पादों में दोषों का पता लगाना)।
3. चिकित्सा अनुसंधान और चिकित्सा के तरीके।

इन तरंगों की पूरी श्रृंखला की बहुत कम तरंग दैर्ध्य और उनके अद्वितीय गुणों के कारण एक्स-रे का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग संभव हो गया है।

चूंकि हम उन लोगों पर एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में रुचि रखते हैं जो केवल एक चिकित्सा परीक्षा या उपचार के दौरान इसका सामना करते हैं, तो हम केवल एक्स-रे के आवेदन के इस क्षेत्र पर विचार करेंगे।

चिकित्सा में एक्स-रे का उपयोग

अपनी खोज के विशेष महत्व के बावजूद, रोएंटजेन ने इसके उपयोग के लिए पेटेंट नहीं लिया, जिससे यह सभी मानव जाति के लिए एक अमूल्य उपहार बन गया। पहले विश्व युद्ध में पहले से ही, एक्स-रे इकाइयों का उपयोग किया जाने लगा, जिससे घायलों का शीघ्र और सटीक निदान करना संभव हो गया। अब हम चिकित्सा में एक्स-रे के अनुप्रयोग के दो मुख्य क्षेत्रों में अंतर कर सकते हैं:

• एक्स-रे निदान;
• एक्स-रे थेरेपी।

एक्स-रे निदान

एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स का उपयोग विभिन्न विकल्पों में किया जाता है:

आइए इन तरीकों के बीच के अंतर को देखें।

ये सभी निदान विधियां फिल्म को रोशन करने के लिए एक्स-रे की क्षमता और ऊतकों और हड्डी के कंकाल के लिए उनकी अलग पारगम्यता पर आधारित हैं।

एक्स-रे थेरेपी

ऊतकों पर जैविक प्रभाव के लिए एक्स-रे की क्षमता का उपयोग ट्यूमर के उपचार के लिए दवा में किया जाता है। इस विकिरण का आयनकारी प्रभाव तेजी से विभाजित होने वाली कोशिकाओं पर प्रभाव में सबसे अधिक सक्रिय रूप से प्रकट होता है, जो घातक ट्यूमर की कोशिकाएं हैं।

हालांकि, आपको उन दुष्प्रभावों से भी अवगत होना चाहिए जो अनिवार्य रूप से रेडियोथेरेपी के साथ होते हैं। तथ्य यह है कि हेमटोपोइएटिक, अंतःस्रावी और प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएं भी तेजी से विभाजित हो रही हैं। उन पर नकारात्मक प्रभाव विकिरण बीमारी के लक्षणों को जन्म देता है।

मनुष्यों पर एक्स-रे विकिरण का प्रभाव

एक्स-रे की उल्लेखनीय खोज के कुछ ही समय बाद, यह पता चला कि एक्स-रे का मनुष्यों पर प्रभाव पड़ा है।

ये डेटा प्रायोगिक जानवरों पर प्रयोगों में प्राप्त किए गए थे, हालांकि, आनुवंशिकीविदों का सुझाव है कि मानव शरीर पर भी इसी तरह के प्रभाव लागू हो सकते हैं।

एक्स-रे एक्सपोजर के प्रभावों के अध्ययन से स्वीकार्य विकिरण खुराक के लिए अंतरराष्ट्रीय मानकों का विकास हुआ है।

एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स में एक्स-रे विकिरण की खुराक

एक्स-रे कक्ष का दौरा करने के बाद, कई रोगी चिंतित हैं - विकिरण की प्राप्त खुराक उनके स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करेगी?

शरीर के सामान्य विकिरण की खुराक प्रक्रिया की प्रकृति पर निर्भर करती है। सुविधा के लिए, हम प्राप्त खुराक की तुलना प्राकृतिक जोखिम से करेंगे, जो एक व्यक्ति के जीवन भर साथ देता है।

1. एक्स-रे: छाती - विकिरण की प्राप्त खुराक पृष्ठभूमि एक्सपोजर के 10 दिनों के बराबर है; ऊपरी पेट और छोटी आंत - 3 साल।
2. उदर गुहा और श्रोणि, साथ ही पूरे शरीर की गणना टोमोग्राफी - 3 वर्ष।
3. मैमोग्राफी - 3 महीने।
4. छोरों की रेडियोग्राफी व्यावहारिक रूप से हानिरहित है।
5. दंत एक्स-रे के संबंध में, विकिरण की खुराक न्यूनतम है, क्योंकि रोगी एक छोटी विकिरण अवधि के साथ एक्स-रे की एक संकीर्ण बीम के संपर्क में है।

ये विकिरण खुराक स्वीकार्य मानकों को पूरा करते हैं, लेकिन अगर रोगी एक्स-रे से पहले चिंतित महसूस करता है, तो उसे एक विशेष सुरक्षात्मक एप्रन मांगने का अधिकार है।

गर्भवती महिलाओं को एक्स-रे का एक्सपोजर

प्रत्येक व्यक्ति को बार-बार एक्स-रे परीक्षा से गुजरना पड़ता है। लेकिन एक नियम है - यह निदान विधि गर्भवती महिलाओं को निर्धारित नहीं की जा सकती है। विकासशील भ्रूण बेहद कमजोर है। एक्स-रे गुणसूत्र असामान्यताओं का कारण बन सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप, विकृतियों वाले बच्चों का जन्म हो सकता है। इस संबंध में सबसे कमजोर 16 सप्ताह तक की गर्भकालीन आयु है। इसके अलावा, भविष्य के बच्चे के लिए सबसे खतरनाक रीढ़, श्रोणि और पेट के क्षेत्रों का एक्स-रे है।

गर्भावस्था पर एक्स-रे के हानिकारक प्रभावों के बारे में जानने के बाद, डॉक्टर एक महिला के जीवन में इस महत्वपूर्ण अवधि के दौरान हर संभव तरीके से इसका उपयोग करने से बचते हैं।

हालांकि, एक्स-रे के साइड सोर्स हैं:

• इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी;
• रंगीन टीवी कीनेस्कोप, आदि।

गर्भवती माताओं को उनके द्वारा उत्पन्न खतरे के बारे में पता होना चाहिए।

नर्सिंग माताओं के लिए, रेडियोडायग्नोसिस खतरनाक नहीं है।

एक्स-रे के बाद क्या करें?

एक्स-रे एक्सपोजर के न्यूनतम प्रभावों से बचने के लिए, कुछ सरल कदम उठाए जा सकते हैं:

• एक्स-रे के बाद, एक गिलास दूध पिएं - यह विकिरण की छोटी खुराक को हटा देता है;
• एक गिलास सूखी शराब या अंगूर का रस लेना बहुत आसान है;
• प्रक्रिया के कुछ समय बाद, आयोडीन (समुद्री भोजन) की उच्च सामग्री वाले खाद्य पदार्थों के अनुपात को बढ़ाना उपयोगी होता है।

लेकिन, एक्स-रे के बाद विकिरण को हटाने के लिए किसी चिकित्सा प्रक्रिया या विशेष उपायों की आवश्यकता नहीं होती है!

एक्स-रे के जोखिम के निस्संदेह गंभीर परिणामों के बावजूद, किसी को चिकित्सा परीक्षाओं के दौरान अपने खतरे को कम नहीं करना चाहिए - उन्हें केवल शरीर के कुछ क्षेत्रों में और बहुत जल्दी किया जाता है। उनके लाभ मानव शरीर के लिए इस प्रक्रिया के जोखिम से कई गुना अधिक हैं।

एक्स-रे, अदृश्य विकिरण, भेद करने में सक्षम, अलग-अलग डिग्री तक, सभी पदार्थ। यह लगभग 10-8 सेमी की तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण है।

दृश्य प्रकाश की तरह, एक्स-रे से फोटोग्राफिक फिल्म काली पड़ जाती है। चिकित्सा, उद्योग और वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए इस संपत्ति का बहुत महत्व है। अध्ययन के तहत वस्तु से गुजरते हुए और फिर फिल्म पर पड़ने से, एक्स-रे विकिरण उस पर इसकी आंतरिक संरचना को दर्शाता है। चूंकि एक्स-रे विकिरण की मर्मज्ञ शक्ति विभिन्न सामग्रियों के लिए अलग-अलग होती है, इसलिए वस्तु के कुछ हिस्से जो इसके लिए कम पारदर्शी होते हैं, फोटोग्राफ में उन क्षेत्रों की तुलना में उज्जवल क्षेत्र देते हैं जिनके माध्यम से विकिरण अच्छी तरह से प्रवेश करता है। इस प्रकार, हड्डी के ऊतक त्वचा और आंतरिक अंगों को बनाने वाले ऊतकों की तुलना में एक्स-रे के लिए कम पारदर्शी होते हैं। इसलिए, रेडियोग्राफ़ पर, हड्डियों को हल्के क्षेत्रों के रूप में दर्शाया जाएगा और फ्रैक्चर साइट, जो विकिरण के लिए अधिक पारदर्शी है, का पता आसानी से लगाया जा सकता है। एक्स-रे इमेजिंग का उपयोग दंत चिकित्सा में दांतों की जड़ों में क्षरण और फोड़े का पता लगाने के लिए भी किया जाता है, साथ ही उद्योग में कास्टिंग, प्लास्टिक और घिसने में दरार का पता लगाने के लिए भी किया जाता है।

एक्स-रे का उपयोग रसायन विज्ञान में यौगिकों का विश्लेषण करने के लिए और भौतिकी में क्रिस्टल की संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। एक रासायनिक यौगिक से गुजरने वाला एक एक्स-रे बीम एक विशिष्ट माध्यमिक विकिरण का कारण बनता है, जिसका स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण रसायनज्ञ को यौगिक की संरचना निर्धारित करने की अनुमति देता है। क्रिस्टलीय पदार्थ पर गिरने पर, एक एक्स-रे किरण क्रिस्टल के परमाणुओं द्वारा बिखरी हुई होती है, जो एक फोटोग्राफिक प्लेट पर धब्बे और धारियों का एक स्पष्ट, नियमित पैटर्न देती है, जिससे क्रिस्टल की आंतरिक संरचना को स्थापित करना संभव हो जाता है।

कैंसर के उपचार में एक्स-रे का उपयोग इस तथ्य पर आधारित है कि यह कैंसर कोशिकाओं को मारता है। हालांकि, यह सामान्य कोशिकाओं पर अवांछनीय प्रभाव भी डाल सकता है। इसलिए, एक्स-रे के इस प्रयोग में अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए।

एक्स-रे प्राप्त करना

एक्स-रे विकिरण तब होता है जब उच्च गति पर गतिमान इलेक्ट्रॉन पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। जब इलेक्ट्रॉन किसी पदार्थ के परमाणुओं से टकराते हैं, तो वे अपनी गतिज ऊर्जा जल्दी खो देते हैं। इस मामले में, इसका अधिकांश भाग ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है, और एक छोटा अंश, आमतौर पर 1% से कम, एक्स-रे ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। यह ऊर्जा क्वांटा के रूप में निकलती है - फोटॉन नामक कण जिनमें ऊर्जा होती है लेकिन शून्य विश्राम द्रव्यमान होता है। एक्स-रे फोटॉन उनकी ऊर्जा में भिन्न होते हैं, जो उनकी तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं। एक्स-रे प्राप्त करने की सामान्य विधि से, तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त होती है, जिसे एक्स-रे स्पेक्ट्रम कहा जाता है।

एक्स-रे ट्यूब। पदार्थ के साथ इलेक्ट्रॉनों की बातचीत के कारण एक्स-रे विकिरण प्राप्त करने के लिए, इलेक्ट्रॉनों का एक स्रोत होना आवश्यक है, उन्हें उच्च गति तक तेज करने के साधन, और इलेक्ट्रॉन बमबारी को झेलने और एक्स-रे विकिरण का उत्पादन करने में सक्षम लक्ष्य आवश्यक तीव्रता। जिस उपकरण में यह सब होता है उसे एक्स-रे ट्यूब कहा जाता है। शुरुआती खोजकर्ताओं ने "डीप वैक्यूम" ट्यूबों का इस्तेमाल किया, जैसे कि आज की डिस्चार्ज ट्यूब। उनमें शून्यता बहुत अधिक नहीं थी।

डिस्चार्ज ट्यूब में थोड़ी मात्रा में गैस होती है, और जब ट्यूब के इलेक्ट्रोड पर एक बड़ा संभावित अंतर लागू होता है, तो गैस परमाणु सकारात्मक और नकारात्मक आयनों में बदल जाते हैं। सकारात्मक लोग नकारात्मक इलेक्ट्रोड (कैथोड) की ओर बढ़ते हैं और उस पर गिरते हुए, उसमें से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं, और वे बदले में, सकारात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) की ओर बढ़ते हैं और उस पर बमबारी करते हुए, एक्स-रे फोटॉन की एक धारा बनाते हैं। .

कूलिज (चित्र 11) द्वारा विकसित आधुनिक एक्स-रे ट्यूब में, इलेक्ट्रॉनों का स्रोत एक टंगस्टन कैथोड है जिसे उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है।

चावल। ग्यारह।

एनोड (या एंटीकैथोड) और कैथोड के बीच उच्च संभावित अंतर से इलेक्ट्रॉनों को उच्च गति के लिए त्वरित किया जाता है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं से टकराए बिना एनोड तक पहुंचना चाहिए, एक बहुत ही उच्च वैक्यूम की आवश्यकता होती है, जिसके लिए ट्यूब को अच्छी तरह से खाली किया जाना चाहिए। यह शेष गैस परमाणुओं और संबंधित पक्ष धाराओं के आयनीकरण की संभावना को भी कम करता है।

जब इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी की जाती है, तो टंगस्टन एंटीकैथोड विशेषता एक्स-रे का उत्सर्जन करता है। एक्स-रे बीम का क्रॉस सेक्शन वास्तविक विकिरणित क्षेत्र से कम है। 1 - इलेक्ट्रॉन बीम; 2 - एक केंद्रित इलेक्ट्रोड के साथ कैथोड; 3 - कांच का खोल (ट्यूब); 4 - टंगस्टन लक्ष्य (एंटीकैथोड); 5 - कैथोड फिलामेंट; 6 - वास्तव में विकिरणित क्षेत्र; 7 - प्रभावी फोकल स्पॉट; 8 - कॉपर एनोड; 9 - खिड़की; 10 - बिखरे हुए एक्स-रे।

कैथोड के चारों ओर एक विशेष आकार के इलेक्ट्रोड द्वारा इलेक्ट्रॉनों को एनोड पर केंद्रित किया जाता है। इस इलेक्ट्रोड को फ़ोकसिंग इलेक्ट्रोड कहा जाता है और कैथोड के साथ मिलकर, ट्यूब का "इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट" बनाता है। इलेक्ट्रॉन बमबारी के अधीन एनोड एक दुर्दम्य सामग्री से बना होना चाहिए, क्योंकि बमबारी करने वाले इलेक्ट्रॉनों की अधिकांश गतिज ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। इसके अलावा, यह वांछनीय है कि एनोड उच्च परमाणु संख्या वाली सामग्री से बना हो, क्योंकि परमाणु क्रमांक बढ़ने से एक्स-रे की उपज बढ़ती है। टंगस्टन, जिसकी परमाणु संख्या 74 है, को अक्सर एनोड सामग्री के रूप में चुना जाता है। आवेदन की शर्तों और आवश्यकताओं के आधार पर एक्स-रे ट्यूबों का डिज़ाइन भिन्न हो सकता है।

एक्स-रे की खोज दुर्घटनावश 1895 में प्रसिद्ध जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम रोएंटजेन ने की थी। उन्होंने अपने इलेक्ट्रोड के बीच एक उच्च वोल्टेज के साथ कम दबाव वाली गैस-डिस्चार्ज ट्यूब में कैथोड किरणों का अध्ययन किया। इस तथ्य के बावजूद कि ट्यूब एक ब्लैक बॉक्स में थी, रोएंटजेन ने देखा कि एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन, जो कि पास में होती थी, हर बार ट्यूब के संचालन में चमकती थी। ट्यूब विकिरण का एक स्रोत निकला जो कागज, लकड़ी, कांच और यहां तक ​​कि आधा सेंटीमीटर मोटी एल्यूमीनियम प्लेट में प्रवेश कर सकता है।

एक्स-रे ने निर्धारित किया कि गैस डिस्चार्ज ट्यूब एक उच्च मर्मज्ञ शक्ति के साथ एक नए प्रकार के अदृश्य विकिरण का स्रोत है। वैज्ञानिक यह निर्धारित नहीं कर सके कि यह विकिरण कणों की धारा है या तरंगों की, और उन्होंने इसे एक्स-रे नाम देने का फैसला किया। बाद में उन्हें एक्स-रे कहा गया।

अब यह ज्ञात है कि एक्स-रे विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक रूप है जिसमें पराबैंगनी विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य होता है। एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य 70 . से होती है एनएम 10 -5 . तक एनएम. एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य जितनी कम होगी, उनके फोटॉन की ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी और मर्मज्ञ शक्ति उतनी ही अधिक होगी। अपेक्षाकृत लंबी तरंग दैर्ध्य वाली एक्स-रे (10 . से अधिक) एनएम), कहा जाता है मुलायम. तरंग दैर्ध्य 1 - 10 एनएमकी विशेषता कठोरएक्स-रे। उनके पास बड़ी मर्मज्ञ शक्ति है।

एक्स-रे प्राप्त करना

एक्स-रे तब उत्पन्न होते हैं जब तेज इलेक्ट्रॉन, या कैथोड किरणें, कम दबाव वाली डिस्चार्ज ट्यूब की दीवारों या एनोड से टकराती हैं। एक आधुनिक एक्स-रे ट्यूब एक खाली ग्लास कंटेनर है जिसमें कैथोड और उसमें स्थित एक एनोड होता है। कैथोड और एनोड (एंटीकैथोड) के बीच संभावित अंतर कई सौ किलोवोल्ट तक पहुंच जाता है। कैथोड एक टंगस्टन फिलामेंट है जिसे विद्युत प्रवाह द्वारा गर्म किया जाता है। इससे थर्मोनिक उत्सर्जन के परिणामस्वरूप कैथोड द्वारा इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है। एक्स-रे ट्यूब में विद्युत क्षेत्र द्वारा इलेक्ट्रॉनों को त्वरित किया जाता है। चूंकि ट्यूब में बहुत कम संख्या में गैस के अणु होते हैं, इलेक्ट्रान व्यावहारिक रूप से एनोड के रास्ते में अपनी ऊर्जा नहीं खोते हैं। वे बहुत तेज गति से एनोड तक पहुंचते हैं।

एक्स-रे हमेशा तब उत्पन्न होते हैं जब एनोड सामग्री द्वारा उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनों को मंद कर दिया जाता है। अधिकांश इलेक्ट्रॉन ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। इसलिए, एनोड को कृत्रिम रूप से ठंडा किया जाना चाहिए। एक्स-रे ट्यूब में एनोड एक धातु से बना होना चाहिए जिसमें उच्च गलनांक हो, जैसे टंगस्टन।

ऊर्जा का वह भाग जो ऊष्मा के रूप में नष्ट नहीं होता है, विद्युत चुम्बकीय तरंग ऊर्जा (एक्स-रे) में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रकार, एक्स-रे एनोड सामग्री के इलेक्ट्रॉन बमबारी का परिणाम हैं। एक्स-रे दो प्रकार के होते हैं: ब्रेम्सस्ट्रालंग और विशेषता।

ब्रेम्सस्ट्रालंग एक्स-रे

Bremsstrahlung तब होता है जब उच्च गति से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों को एनोड परमाणुओं के विद्युत क्षेत्रों द्वारा कम किया जाता है। व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों की मंदी की स्थिति समान नहीं होती है। परिणामस्वरूप, उनकी गतिज ऊर्जा के विभिन्न भाग एक्स-रे की ऊर्जा में चले जाते हैं।

ब्रेम्सस्ट्रालंग स्पेक्ट्रम एनोड सामग्री की प्रकृति से स्वतंत्र है। जैसा कि आप जानते हैं, एक्स-रे फोटॉन की ऊर्जा उनकी आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य को निर्धारित करती है। इसलिए, ब्रेम्सस्ट्रालंग एक्स-रे मोनोक्रोमैटिक नहीं हैं। यह विभिन्न तरंग दैर्ध्य की विशेषता है जिसका प्रतिनिधित्व किया जा सकता है निरंतर (निरंतर) स्पेक्ट्रम।

एक्स-किरणों में उन्हें बनाने वाले इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा से अधिक ऊर्जा नहीं हो सकती है। सबसे छोटी एक्स-रे तरंगदैर्घ्य घटते इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा से मेल खाती है। एक्स-रे ट्यूब में संभावित अंतर जितना अधिक होगा, एक्स-रे तरंग दैर्ध्य उतना ही छोटा होगा।

विशेषता एक्स-रे

विशेषता एक्स-रे विकिरण निरंतर नहीं है, लेकिन लाइन स्पेक्ट्रम. इस प्रकार का विकिरण तब होता है जब एक तेज इलेक्ट्रॉन, एनोड पर पहुंचकर, परमाणुओं की आंतरिक कक्षाओं में प्रवेश करता है और उनके एक इलेक्ट्रॉन को बाहर निकाल देता है। नतीजतन, एक खाली स्थान दिखाई देता है, जिसे ऊपरी परमाणु कक्षाओं में से एक से उतरते हुए दूसरे इलेक्ट्रॉन द्वारा भरा जा सकता है। एक इलेक्ट्रॉन के उच्च से निम्न ऊर्जा स्तर में संक्रमण के कारण एक निश्चित असतत तरंग दैर्ध्य की एक्स-रे होती है। इसलिए, विशेषता एक्स-रे विकिरण है लाइन स्पेक्ट्रम. अभिलक्षणिक विकिरण रेखाओं की आवृत्ति पूरी तरह से एनोड परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कक्षकों की संरचना पर निर्भर करती है।

विभिन्न रासायनिक तत्वों की विशेषता विकिरण की वर्णक्रमीय रेखाओं का एक ही रूप होता है, क्योंकि उनकी आंतरिक इलेक्ट्रॉन कक्षाओं की संरचना समान होती है। लेकिन उनकी तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति भारी और हल्के परमाणुओं की आंतरिक कक्षाओं के बीच ऊर्जा अंतर के कारण होती है।

विशेषता एक्स-रे स्पेक्ट्रम की रेखाओं की आवृत्ति धातु की परमाणु संख्या के अनुसार बदलती है और मोसले समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है: v 1/2 = ए(जेड-बी), कहाँ पे जेड- एक रासायनिक तत्व की परमाणु संख्या, एतथा बी- स्थिरांक।

पदार्थ के साथ एक्स-रे की बातचीत के प्राथमिक भौतिक तंत्र

एक्स-रे और पदार्थ के बीच प्राथमिक संपर्क तीन तंत्रों की विशेषता है:

1. सुसंगत प्रकीर्णन. बातचीत का यह रूप तब होता है जब एक्स-रे फोटॉन में परमाणु के नाभिक के लिए इलेक्ट्रॉनों की बाध्यकारी ऊर्जा की तुलना में कम ऊर्जा होती है। इस मामले में, फोटॉन की ऊर्जा पदार्थ के परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करने के लिए पर्याप्त नहीं है। फोटॉन परमाणु द्वारा अवशोषित नहीं होता है, लेकिन प्रसार की दिशा बदल देता है। इस मामले में, एक्स-रे विकिरण की तरंग दैर्ध्य अपरिवर्तित रहती है।

2. फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव). जब एक एक्स-रे फोटॉन पदार्थ के परमाणु तक पहुंचता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों में से एक को खटखटा सकता है। यह तब होता है जब फोटॉन ऊर्जा नाभिक के साथ इलेक्ट्रॉन की बाध्यकारी ऊर्जा से अधिक हो जाती है। इस मामले में, फोटॉन अवशोषित होता है, और इलेक्ट्रॉन परमाणु से मुक्त होता है। यदि एक फोटॉन इलेक्ट्रॉन को छोड़ने के लिए आवश्यकता से अधिक ऊर्जा वहन करता है, तो यह शेष ऊर्जा को गतिज ऊर्जा के रूप में जारी इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित कर देगा। यह घटना, जिसे फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है, तब होती है जब अपेक्षाकृत कम ऊर्जा वाले एक्स-रे अवशोषित होते हैं।

एक परमाणु जो अपना एक इलेक्ट्रॉन खो देता है वह एक सकारात्मक आयन बन जाता है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों का जीवनकाल बहुत छोटा होता है। वे तटस्थ परमाणुओं द्वारा अवशोषित होते हैं, जो नकारात्मक आयनों में बदल जाते हैं। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का परिणाम पदार्थ का तीव्र आयनीकरण है।

यदि एक्स-रे फोटॉन की ऊर्जा परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा से कम है, तो परमाणु उत्तेजित अवस्था में चले जाते हैं, लेकिन आयनित नहीं होते हैं।

3. असंगत प्रकीर्णन (कॉम्पटन प्रभाव). इस प्रभाव की खोज अमेरिकी भौतिक विज्ञानी कॉम्पटन ने की थी। यह तब होता है जब कोई पदार्थ छोटी तरंग दैर्ध्य की एक्स-रे को अवशोषित करता है। ऐसे एक्स-रे की फोटॉन ऊर्जा हमेशा पदार्थ के परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा से अधिक होती है। कॉम्पटन प्रभाव एक परमाणु के बाहरी आवरण में इलेक्ट्रॉनों में से एक के साथ एक उच्च-ऊर्जा एक्स-रे फोटॉन की बातचीत का परिणाम है, जिसमें परमाणु नाभिक के लिए अपेक्षाकृत कमजोर बंधन होता है।

एक उच्च-ऊर्जा फोटॉन अपनी कुछ ऊर्जा को इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित करता है। उत्तेजित इलेक्ट्रॉन परमाणु से मुक्त होता है। मूल फोटॉन की शेष ऊर्जा प्राथमिक फोटॉन की दिशा में किसी कोण पर लंबी तरंग दैर्ध्य के एक्स-रे फोटॉन के रूप में उत्सर्जित होती है। एक द्वितीयक फोटॉन दूसरे परमाणु को आयनित कर सकता है, इत्यादि। एक्स-रे की दिशा और तरंग दैर्ध्य में ये परिवर्तन कॉम्पटन प्रभाव के रूप में जाने जाते हैं।

पदार्थ के साथ एक्स-रे की बातचीत के कुछ प्रभाव

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक्स-रे पदार्थ के परमाणुओं और अणुओं को उत्तेजित करने में सक्षम हैं। यह कुछ पदार्थों (जैसे जिंक सल्फेट) के प्रतिदीप्ति का कारण बन सकता है। यदि एक्स-रे के समानांतर बीम को अपारदर्शी वस्तुओं पर निर्देशित किया जाता है, तो एक फ्लोरोसेंट पदार्थ के साथ लेपित स्क्रीन रखकर किरणों को वस्तु से गुजरते हुए देखा जा सकता है।

फ्लोरोसेंट स्क्रीन को फोटोग्राफिक फिल्म से बदला जा सकता है। फोटोग्राफिक इमल्शन पर एक्स-रे का प्रभाव प्रकाश के समान ही होता है। व्यावहारिक चिकित्सा में दोनों विधियों का उपयोग किया जाता है।

एक्स-रे का एक अन्य महत्वपूर्ण प्रभाव उनकी आयनीकरण क्षमता है। यह उनकी तरंग दैर्ध्य और ऊर्जा पर निर्भर करता है। यह प्रभाव एक्स-रे तीव्रता को मापने के लिए एक विधि प्रदान करता है। जब एक्स-रे आयनीकरण कक्ष से गुजरते हैं, तो एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, जिसका परिमाण एक्स-रे की तीव्रता के समानुपाती होता है।

पदार्थ द्वारा एक्स-रे का अवशोषण

जब एक्स-रे पदार्थ से होकर गुजरते हैं, तो अवशोषण और प्रकीर्णन के कारण उनकी ऊर्जा कम हो जाती है। किसी पदार्थ से गुजरने वाले एक्स-रे के समानांतर बीम की तीव्रता का कमजोर होना बाउगर के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है: मैं = I0 ई -μd, कहाँ पे मैं 0- एक्स-रे विकिरण की प्रारंभिक तीव्रता; मैंपदार्थ की परत से गुजरने वाली एक्स-रे की तीव्रता है, डी-अवशोषित परत मोटाई , μ - रैखिक क्षीणन गुणांक। यह दो राशियों के योग के बराबर है: टी- रैखिक अवशोषण गुणांक और σ - रैखिक प्रकीर्णन गुणांक: μ = τ+ σ

प्रयोगों में, यह पाया गया कि रैखिक अवशोषण गुणांक पदार्थ की परमाणु संख्या और एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है:

= kρZ 3 3, कहाँ पे क- प्रत्यक्ष आनुपातिकता का गुणांक, ρ - पदार्थ का घनत्व, जेडतत्व का परमाणु क्रमांक है, λ एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य है।

Z पर निर्भरता व्यावहारिक दृष्टि से बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, हड्डियों का अवशोषण गुणांक, जो कैल्शियम फॉस्फेट से बना होता है, कोमल ऊतकों के अवशोषण गुणांक से लगभग 150 गुना अधिक होता है ( जेड=20 कैल्शियम के लिए और जेड= 15 फास्फोरस के लिए)। जब एक्स-रे मानव शरीर से गुजरते हैं, तो हड्डियां मांसपेशियों, संयोजी ऊतक आदि की पृष्ठभूमि के खिलाफ स्पष्ट रूप से खड़ी होती हैं।

यह ज्ञात है कि पाचन अंगों में अन्य कोमल ऊतकों के समान अवशोषण गुणांक होता है। लेकिन अन्नप्रणाली, पेट और आंतों की छाया को प्रतिष्ठित किया जा सकता है यदि रोगी एक विपरीत एजेंट - बेरियम सल्फेट (बेरियम सल्फेट) का सेवन करता है। जेड =बेरियम के लिए 56)। बेरियम सल्फेट एक्स-रे के लिए बहुत अपारदर्शी है और अक्सर जठरांत्र संबंधी मार्ग की एक्स-रे परीक्षाओं के लिए उपयोग किया जाता है। रक्त वाहिकाओं, गुर्दे और इसी तरह की स्थिति की जांच करने के लिए कुछ अपारदर्शी मिश्रणों को रक्तप्रवाह में इंजेक्ट किया जाता है। इस मामले में, आयोडीन का उपयोग एक विपरीत एजेंट के रूप में किया जाता है, जिसकी परमाणु संख्या 53 है।

एक्स-रे अवशोषण की निर्भरता जेडएक्स-रे के संभावित हानिकारक प्रभावों से बचाने के लिए भी उपयोग किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, सीसा का उपयोग किया जाता है, मान जेडजिसके लिए 82 है।

चिकित्सा में एक्स-रे का उपयोग

निदान में एक्स-रे के उपयोग का कारण उनकी उच्च मर्मज्ञ शक्ति थी, जिनमें से एक मुख्य एक्स-रे गुण. खोज के शुरुआती दिनों में, एक्स-रे का उपयोग मुख्य रूप से हड्डी के फ्रैक्चर की जांच करने और मानव शरीर में विदेशी निकायों (जैसे गोलियों) का पता लगाने के लिए किया जाता था। वर्तमान में, एक्स-रे (एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स) का उपयोग करके कई नैदानिक ​​विधियों का उपयोग किया जाता है।

प्रतिदीप्तिदर्शन . एक एक्स-रे डिवाइस में एक एक्स-रे स्रोत (एक्स-रे ट्यूब) और एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन होती है। रोगी के शरीर से एक्स-रे गुजरने के बाद, डॉक्टर रोगी की छाया छवि देखता है। डॉक्टर को एक्स-रे के हानिकारक प्रभावों से बचाने के लिए स्क्रीन और डॉक्टर की आंखों के बीच एक लीड विंडो लगाई जानी चाहिए। यह विधि कुछ अंगों की कार्यात्मक अवस्था का अध्ययन करना संभव बनाती है। उदाहरण के लिए, एक डॉक्टर सीधे फेफड़ों के आंदोलनों का निरीक्षण कर सकता है, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के माध्यम से एक विपरीत एजेंट का मार्ग। इस पद्धति के नुकसान अपर्याप्त विपरीत छवियां हैं और प्रक्रिया के दौरान रोगी द्वारा प्राप्त विकिरण की अपेक्षाकृत उच्च खुराक हैं।

फ्लोरोग्राफी . इस पद्धति में रोगी के शरीर के एक हिस्से की तस्वीर लेना शामिल है। उनका उपयोग, एक नियम के रूप में, एक्स-रे विकिरण की कम खुराक का उपयोग करने वाले रोगियों के आंतरिक अंगों की स्थिति के प्रारंभिक अध्ययन के लिए किया जाता है।

रेडियोग्राफी। (एक्स-रे रेडियोग्राफी)। यह एक एक्स-रे परीक्षा विधि है जिसमें छवि को फोटोग्राफिक फिल्म पर रिकॉर्ड किया जाता है। तस्वीरें आमतौर पर दो लंबवत विमानों में ली जाती हैं। इस विधि के कुछ फायदे हैं। एक्स-रे तस्वीरों में फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर एक छवि की तुलना में अधिक विवरण होता है, और इसलिए वे अधिक जानकारीपूर्ण होते हैं। उन्हें आगे के विश्लेषण के लिए सहेजा जा सकता है। कुल विकिरण खुराक फ्लोरोस्कोपी में उपयोग की जाने वाली मात्रा से कम है।

कंप्यूटेड एक्स-रे टोमोग्राफी . कम्प्यूटरीकृत अक्षीय टोमोग्राफिक स्कैनर सबसे आधुनिक एक्स-रे डायग्नोस्टिक डिवाइस है जो आपको अंगों के कोमल ऊतकों सहित मानव शरीर के किसी भी हिस्से की स्पष्ट छवि प्राप्त करने की अनुमति देता है।

कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) स्कैनर की पहली पीढ़ी में एक विशेष एक्स-रे ट्यूब शामिल होती है जो एक बेलनाकार फ्रेम से जुड़ी होती है। रोगी पर एक्स-रे की एक पतली किरण निर्देशित की जाती है। दो एक्स-रे डिटेक्टर फ्रेम के विपरीत दिशा से जुड़े होते हैं। रोगी फ्रेम के केंद्र में है, जो उसके शरीर के चारों ओर 180 0 घूम सकता है।

एक एक्स-रे बीम एक स्थिर वस्तु से होकर गुजरती है। डिटेक्टर विभिन्न ऊतकों के अवशोषण मूल्यों को प्राप्त करते हैं और रिकॉर्ड करते हैं। रिकॉर्डिंग 160 बार की जाती है जबकि एक्स-रे ट्यूब स्कैन किए गए विमान के साथ रैखिक रूप से चलती है। फिर फ्रेम को 1 0 घुमाया जाता है और प्रक्रिया दोहराई जाती है। रिकॉर्डिंग तब तक जारी रहती है जब तक कि फ्रेम 180 0 घुमा न दे। अध्ययन के दौरान प्रत्येक डिटेक्टर 28800 फ्रेम (180x160) रिकॉर्ड करता है। सूचना को कंप्यूटर द्वारा संसाधित किया जाता है, और एक विशेष कंप्यूटर प्रोग्राम के माध्यम से चयनित परत की एक छवि बनाई जाती है।

सीटी की दूसरी पीढ़ी कई एक्स-रे बीम और 30 एक्स-रे डिटेक्टरों का उपयोग करती है। इससे शोध प्रक्रिया को 18 सेकंड तक तेज करना संभव हो जाता है।

CT की तीसरी पीढ़ी एक नए सिद्धांत का उपयोग करती है। पंखे के रूप में एक्स-रे की एक विस्तृत बीम अध्ययन के तहत वस्तु को कवर करती है, और शरीर से गुजरने वाले एक्स-रे विकिरण को कई सौ डिटेक्टरों द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है। अनुसंधान के लिए आवश्यक समय को घटाकर 5-6 सेकंड कर दिया जाता है।

पहले के एक्स-रे डायग्नोस्टिक तरीकों की तुलना में सीटी के कई फायदे हैं। यह उच्च संकल्प द्वारा विशेषता है, जो नरम ऊतकों में सूक्ष्म परिवर्तनों को भेद करना संभव बनाता है। सीटी ऐसी रोग प्रक्रियाओं का पता लगाने की अनुमति देता है जिन्हें अन्य तरीकों से पता नहीं लगाया जा सकता है। इसके अलावा, सीटी का उपयोग नैदानिक ​​प्रक्रिया के दौरान रोगियों द्वारा प्राप्त एक्स-रे विकिरण की खुराक को कम करना संभव बनाता है।

आधुनिक चिकित्सा निदान और चिकित्सा के लिए कई चिकित्सकों का उपयोग करती है। उनमें से कुछ का अपेक्षाकृत हाल ही में उपयोग किया गया है, जबकि अन्य का एक दर्जन से अधिक या सैकड़ों वर्षों से अभ्यास किया जा रहा है। इसके अलावा, एक सौ दस साल पहले, विलियम कॉनराड रोएंटजेन ने अद्भुत एक्स-रे की खोज की, जिसने वैज्ञानिक और चिकित्सा जगत में एक महत्वपूर्ण प्रतिध्वनि पैदा की। और अब पूरे ग्रह के डॉक्टर अपने अभ्यास में उनका उपयोग करते हैं। हमारी आज की बातचीत का विषय चिकित्सा में एक्स-रे होगा, हम उनके आवेदन पर थोड़ा और विस्तार से चर्चा करेंगे।

एक्स-रे विद्युत चुम्बकीय विकिरण की किस्मों में से एक हैं। वे महत्वपूर्ण मर्मज्ञ गुणों की विशेषता रखते हैं, जो विकिरण की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करते हैं, साथ ही विकिरणित सामग्री के घनत्व और मोटाई पर भी निर्भर करते हैं। इसके अलावा, एक्स-रे कई पदार्थों की चमक पैदा कर सकते हैं, जीवित जीवों को प्रभावित कर सकते हैं, परमाणुओं को आयनित कर सकते हैं, और कुछ फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं को भी उत्प्रेरित कर सकते हैं।

चिकित्सा में एक्स-रे का उपयोग

आज तक, एक्स-रे के गुण उन्हें एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स और एक्स-रे थेरेपी में व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देते हैं।

एक्स-रे निदान

एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स का उपयोग करते समय किया जाता है:

एक्स-रे (ट्रांसमिशन);
- रेडियोग्राफी (चित्र);
- फ्लोरोग्राफी;
- एक्स-रे और कंप्यूटेड टोमोग्राफी।

प्रतिदीप्तिदर्शन

इस तरह के एक अध्ययन का संचालन करने के लिए, रोगी को एक्स-रे ट्यूब और एक विशेष फ्लोरोसेंट स्क्रीन के बीच खुद को स्थापित करने की आवश्यकता होती है। एक विशेषज्ञ रेडियोलॉजिस्ट एक्स-रे की आवश्यक कठोरता का चयन करता है, स्क्रीन पर आंतरिक अंगों, साथ ही पसलियों की एक तस्वीर प्राप्त करता है।

रेडियोग्राफ़

इस अध्ययन के लिए, रोगी को एक विशेष फिल्म वाले कैसेट पर रखा जाता है। एक्स-रे मशीन को सीधे वस्तु के ऊपर रखा जाता है। नतीजतन, फिल्म पर आंतरिक अंगों की एक नकारात्मक छवि दिखाई देती है, जिसमें कई बारीक विवरण होते हैं, जो फ्लोरोस्कोपिक परीक्षा की तुलना में अधिक विस्तृत होते हैं।

फ्लोरोग्राफी

यह अध्ययन जनसंख्या की सामूहिक चिकित्सा परीक्षाओं के दौरान किया जाता है, जिसमें तपेदिक का पता लगाना भी शामिल है। उसी समय, एक विशेष फिल्म पर बड़े पर्दे से एक तस्वीर पेश की जाती है।

टोमोग्राफी

टोमोग्राफी करते समय, कंप्यूटर बीम एक साथ कई स्थानों पर अंगों की छवियों को प्राप्त करने में मदद करते हैं: ऊतक के विशेष रूप से चयनित अनुप्रस्थ वर्गों में। एक्स-रे की इस श्रृंखला को टोमोग्राम कहा जाता है।

कंप्यूटेड टोमोग्राम

ऐसा अध्ययन आपको एक्स-रे स्कैनर का उपयोग करके मानव शरीर के वर्गों को पंजीकृत करने की अनुमति देता है। कंप्यूटर में डेटा दर्ज करने के बाद, क्रॉस सेक्शन में एक तस्वीर प्राप्त करना।

सूचीबद्ध नैदानिक ​​​​विधियों में से प्रत्येक फिल्म को रोशन करने के लिए एक्स-रे बीम के गुणों पर आधारित है, साथ ही इस तथ्य पर भी है कि मानव ऊतक और हड्डी के कंकाल उनके प्रभावों के लिए अलग-अलग पारगम्यता में भिन्न होते हैं।

एक्स-रे थेरेपी

एक विशेष तरीके से ऊतकों को प्रभावित करने के लिए एक्स-रे की क्षमता का उपयोग ट्यूमर संरचनाओं के उपचार के लिए किया जाता है। उसी समय, इस विकिरण के आयनकारी गुण विशेष रूप से सक्रिय रूप से ध्यान देने योग्य होते हैं जब कोशिकाओं के संपर्क में आते हैं जो तेजी से विभाजन करने में सक्षम होते हैं। यह ये गुण हैं जो घातक ऑन्कोलॉजिकल संरचनाओं की कोशिकाओं को अलग करते हैं।

हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि एक्स-रे थेरेपी बहुत गंभीर दुष्प्रभाव पैदा कर सकती है। इस तरह का प्रभाव हेमटोपोइएटिक, अंतःस्रावी और प्रतिरक्षा प्रणाली की स्थिति को आक्रामक रूप से प्रभावित करता है, जिनमें से कोशिकाएं भी बहुत जल्दी विभाजित होती हैं। उन पर आक्रामक प्रभाव विकिरण बीमारी के लक्षण पैदा कर सकता है।

मनुष्यों पर एक्स-रे विकिरण का प्रभाव

एक्स-रे के अध्ययन के दौरान, डॉक्टरों ने पाया कि वे त्वचा में बदलाव ला सकते हैं जो एक सनबर्न जैसा दिखता है, लेकिन साथ में त्वचा को गहरा नुकसान होता है। इस तरह के अल्सर बहुत लंबे समय तक ठीक होते हैं। वैज्ञानिकों ने पाया है कि इस तरह के घावों को विकिरण के समय और खुराक को कम करने के साथ-साथ विशेष परिरक्षण और रिमोट कंट्रोल विधियों का उपयोग करके टाला जा सकता है।

एक्स-रे का आक्रामक प्रभाव लंबी अवधि में भी प्रकट हो सकता है: रक्त की संरचना में अस्थायी या स्थायी परिवर्तन, ल्यूकेमिया के लिए संवेदनशीलता और समय से पहले बुढ़ापा।

किसी व्यक्ति पर एक्स-रे का प्रभाव कई कारकों पर निर्भर करता है: किस अंग पर विकिरण होता है, और कितने समय तक। हेमटोपोइएटिक अंगों के विकिरण से रक्त की बीमारियां हो सकती हैं, और जननांग अंगों के संपर्क में आने से बांझपन हो सकता है।

व्यवस्थित विकिरण करना शरीर में आनुवंशिक परिवर्तनों के विकास से भरा होता है।

एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स में एक्स-रे का वास्तविक नुकसान

जांच के दौरान, डॉक्टर न्यूनतम संभव मात्रा में एक्स-रे का उपयोग करते हैं। सभी विकिरण खुराक कुछ स्वीकार्य मानकों को पूरा करते हैं और किसी व्यक्ति को नुकसान नहीं पहुंचा सकते हैं। एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स केवल उन डॉक्टरों के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा है जो इसे करते हैं। और फिर सुरक्षा के आधुनिक तरीके किरणों की आक्रामकता को कम से कम करने में मदद करते हैं।

रेडियोडायग्नोसिस के सबसे सुरक्षित तरीकों में छोरों की रेडियोग्राफी, साथ ही दंत एक्स-रे शामिल हैं। इस रेटिंग के अगले स्थान पर मैमोग्राफी है, इसके बाद कंप्यूटेड टोमोग्राफी है, और इसके बाद रेडियोग्राफी है।

दवा में एक्स-रे का उपयोग केवल किसी व्यक्ति को लाभ पहुंचाने के लिए, केवल संकेत के अनुसार उनकी मदद से अनुसंधान करना आवश्यक है।

एक्स-रे के गुणों का उपयोग करने वाले उपकरणों के बिना आधुनिक चिकित्सा निदान और कुछ बीमारियों के उपचार की कल्पना नहीं की जा सकती है। एक्स-रे की खोज 100 साल से भी पहले हुई थी, लेकिन अब भी मानव शरीर पर विकिरण के नकारात्मक प्रभाव को कम करने के लिए नए तरीकों और उपकरणों के निर्माण पर काम जारी है।

एक्स-रे की खोज किसने और कैसे की?

प्राकृतिक परिस्थितियों में, एक्स-रे का प्रवाह दुर्लभ होता है और केवल कुछ रेडियोधर्मी समस्थानिकों द्वारा उत्सर्जित होता है। एक्स-रे या एक्स-रे की खोज केवल 1895 में जर्मन वैज्ञानिक विल्हेम रॉन्टगन ने की थी। यह खोज संयोग से हुई, एक प्रयोग के दौरान निर्वात के निकट आने वाली परिस्थितियों में प्रकाश किरणों के व्यवहार का अध्ययन करने के लिए। प्रयोग में कम दबाव के साथ एक कैथोड गैस डिस्चार्ज ट्यूब और एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन शामिल थी, जो हर बार उस समय चमकने लगती थी जब ट्यूब ने कार्य करना शुरू किया था।

अजीब प्रभाव से प्रेरित होकर, रोएंटजेन ने अध्ययनों की एक श्रृंखला आयोजित की जिसमें दिखाया गया कि परिणामी विकिरण, आंखों के लिए अदृश्य, विभिन्न बाधाओं में प्रवेश कर सकता है: कागज, लकड़ी, कांच, कुछ धातु, और यहां तक ​​​​कि मानव शरीर के माध्यम से भी। क्या हो रहा है, इसकी प्रकृति की समझ की कमी के बावजूद, क्या ऐसी घटना अज्ञात कणों या तरंगों की एक धारा के उत्पन्न होने के कारण होती है, निम्नलिखित पैटर्न पर ध्यान दिया गया - विकिरण आसानी से शरीर के कोमल ऊतकों से होकर गुजरता है, और ठोस जीवित ऊतकों और निर्जीव पदार्थों के माध्यम से बहुत कठिन।

रोएंटजेन इस घटना का अध्ययन करने वाले पहले व्यक्ति नहीं थे। 19वीं शताब्दी के मध्य में, फ्रांसीसी एंटोनी मेसन और अंग्रेज विलियम क्रुक ने समान संभावनाओं का अध्ययन किया। हालाँकि, यह रोएंटजेन ही थे जिन्होंने सबसे पहले कैथोड ट्यूब और एक संकेतक का आविष्कार किया था जिसका उपयोग दवा में किया जा सकता था। वह एक वैज्ञानिक कार्य प्रकाशित करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिसने उन्हें भौतिकविदों के बीच पहले नोबेल पुरस्कार विजेता का खिताब दिलाया।

1901 में, तीन वैज्ञानिकों के बीच एक उपयोगी सहयोग शुरू हुआ, जो रेडियोलॉजी और रेडियोलॉजी के संस्थापक पिता बने।

एक्स-रे गुण

एक्स-रे विद्युत चुम्बकीय विकिरण के सामान्य स्पेक्ट्रम का एक अभिन्न अंग हैं। तरंग दैर्ध्य गामा और पराबैंगनी किरणों के बीच है। एक्स-रे में सभी सामान्य तरंग गुण होते हैं:

• विवर्तन;
• अपवर्तन;
• दखल अंदाजी;
• प्रसार गति (यह प्रकाश के बराबर है)।

एक्स-रे फ्लक्स को कृत्रिम रूप से उत्पन्न करने के लिए, विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है - एक्स-रे ट्यूब। गर्म एनोड से वाष्पित होने वाले पदार्थों के साथ तेज टंगस्टन इलेक्ट्रॉनों के संपर्क से एक्स-रे विकिरण उत्पन्न होता है। बातचीत की पृष्ठभूमि के खिलाफ, लघु-लंबाई वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्पन्न होती हैं, जो स्पेक्ट्रम में 100 से 0.01 एनएम और 100-0.1 MeV की ऊर्जा सीमा में होती हैं। यदि किरणों की तरंग दैर्ध्य 0.2 एनएम से कम है - यह कठोर विकिरण है, यदि तरंग दैर्ध्य निर्दिष्ट मान से अधिक है, तो उन्हें नरम एक्स-रे कहा जाता है।

यह महत्वपूर्ण है कि इलेक्ट्रॉनों और एनोड पदार्थ के संपर्क से उत्पन्न होने वाली गतिज ऊर्जा 99% ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है और केवल 1% एक्स-रे होती है।

एक्स-रे विकिरण - ब्रेम्सस्ट्रालंग और विशेषता

एक्स-विकिरण दो प्रकार की किरणों का एक सुपरपोजिशन है - ब्रेम्सस्ट्राहलंग और विशेषता। ये हैंडसेट में एक साथ जेनरेट होते हैं। इसलिए, एक्स-रे विकिरण और प्रत्येक विशिष्ट एक्स-रे ट्यूब की विशेषता - इसके विकिरण का स्पेक्ट्रम, इन संकेतकों पर निर्भर करता है, और उनके सुपरपोजिशन का प्रतिनिधित्व करता है।

ब्रेम्सस्ट्रालंग या निरंतर एक्स-रे टंगस्टन फिलामेंट से वाष्पित होने वाले इलेक्ट्रॉनों के मंदी का परिणाम हैं।

एक्स-रे ट्यूब के एनोड के पदार्थ के परमाणुओं की पुनर्व्यवस्था के क्षण में विशेषता या रेखा एक्स-रे बनते हैं। अभिलक्षणिक किरणों की तरंग दैर्ध्य सीधे ट्यूब के एनोड को बनाने के लिए प्रयुक्त रासायनिक तत्व की परमाणु संख्या पर निर्भर करती है।

एक्स-रे के सूचीबद्ध गुण उन्हें व्यवहार में उपयोग करने की अनुमति देते हैं:

• साधारण आंख के लिए अदृश्य;
• जीवित ऊतकों और निर्जीव सामग्रियों के माध्यम से उच्च मर्मज्ञ क्षमता जो दृश्य प्रकाश को संचारित नहीं करती है;
• आणविक संरचनाओं पर आयनीकरण प्रभाव।

एक्स-रे इमेजिंग के सिद्धांत

एक्स-रे की संपत्ति जिस पर इमेजिंग आधारित है, कुछ पदार्थों को या तो विघटित करने या चमकने की क्षमता है।

एक्स-रे विकिरण कैडमियम और जिंक सल्फाइड में एक फ्लोरोसेंट चमक का कारण बनता है - हरा, और कैल्शियम टंगस्टेट - नीला। इस संपत्ति का उपयोग चिकित्सा एक्स-रे ट्रांसिल्युमिनेशन की तकनीक में किया जाता है, और एक्स-रे स्क्रीन की कार्यक्षमता को भी बढ़ाता है।

प्रकाश-संवेदी सिल्वर हैलाइड सामग्री (रोशनी) पर एक्स-रे का प्रकाश-रासायनिक प्रभाव निदान करना संभव बनाता है - एक्स-रे चित्र लेने के लिए। इस गुण का उपयोग एक्स-रे कक्षों में प्रयोगशाला सहायकों को मिलने वाली कुल खुराक की मात्रा को मापने में भी किया जाता है। पहनने योग्य डोसीमीटर में विशेष संवेदनशील टेप और संकेतक होते हैं। एक्स-रे विकिरण का आयनीकरण प्रभाव प्राप्त एक्स-रे की गुणात्मक विशेषताओं को निर्धारित करना संभव बनाता है।

पारंपरिक एक्स-रे के एकल एक्सपोजर से कैंसर का खतरा केवल 0.001% बढ़ जाता है।

क्षेत्र जहां एक्स-रे का उपयोग किया जाता है

निम्नलिखित उद्योगों में एक्स-रे का उपयोग स्वीकार्य है:

1. सुरक्षा। हवाई अड्डों, सीमा शुल्क या भीड़-भाड़ वाले स्थानों पर खतरनाक और निषिद्ध वस्तुओं का पता लगाने के लिए स्थिर और पोर्टेबल उपकरण।
2. रासायनिक उद्योग, धातु विज्ञान, पुरातत्व, वास्तुकला, निर्माण, बहाली कार्य - दोषों का पता लगाने और पदार्थों का रासायनिक विश्लेषण करने के लिए।
3. खगोल विज्ञान। यह एक्स-रे टेलीस्कोप की मदद से ब्रह्मांडीय पिंडों और घटनाओं का निरीक्षण करने में मदद करता है।
4. सैन्य उद्योग। लेजर हथियारों के विकास के लिए।

एक्स-रे का मुख्य अनुप्रयोग चिकित्सा क्षेत्र में है। आज, चिकित्सा रेडियोलॉजी के खंड में शामिल हैं: रेडियोडायग्नोस्टिक्स, रेडियोथेरेपी (एक्स-रे थेरेपी), रेडियोसर्जरी। चिकित्सा विश्वविद्यालय अत्यधिक विशिष्ट विशेषज्ञों - रेडियोलॉजिस्ट का उत्पादन करते हैं।

एक्स-विकिरण - हानि और लाभ, शरीर पर प्रभाव

एक्स-रे की उच्च मर्मज्ञ शक्ति और आयनकारी प्रभाव कोशिका के डीएनए की संरचना में परिवर्तन का कारण बन सकता है, इसलिए यह मनुष्यों के लिए खतरनाक है। एक्स-रे विकिरण से होने वाला नुकसान सीधे प्राप्त विकिरण खुराक के समानुपाती होता है। विभिन्न अंग अलग-अलग डिग्री पर विकिरण का जवाब देते हैं। सबसे अतिसंवेदनशील में शामिल हैं:

• अस्थि मज्जा और अस्थि ऊतक;
• आँख का लेंस;
• थायराइड;
• स्तन और सेक्स ग्रंथियां;
• फेफड़े के ऊतक।

एक्स-रे विकिरण के अनियंत्रित उपयोग से प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय विकृति हो सकती है।

एक्स-रे एक्सपोजर के परिणाम:

• अस्थि मज्जा को नुकसान और हेमटोपोइएटिक प्रणाली के विकृति की घटना - एरिथ्रोसाइटोपेनिया, थ्रोम्बोसाइटोपेनिया, ल्यूकेमिया;
• मोतियाबिंद के बाद के विकास के साथ लेंस को नुकसान;
• सेलुलर उत्परिवर्तन जो विरासत में मिले हैं;
• ऑन्कोलॉजिकल रोगों का विकास;
• विकिरण जल रहा है;
• विकिरण बीमारी का विकास।

महत्वपूर्ण! रेडियोधर्मी पदार्थों के विपरीत, एक्स-रे शरीर के ऊतकों में जमा नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि शरीर से एक्स-रे निकालने की कोई आवश्यकता नहीं है। चिकित्सा उपकरण बंद करने पर एक्स-रे का हानिकारक प्रभाव समाप्त हो जाता है।

दवा में एक्स-रे का उपयोग न केवल नैदानिक ​​​​(आघात विज्ञान, दंत चिकित्सा) के लिए, बल्कि चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए भी अनुमेय है:

• छोटी खुराक में एक्स-रे से, जीवित कोशिकाओं और ऊतकों में चयापचय उत्तेजित होता है;
• ऑन्कोलॉजिकल और सौम्य नियोप्लाज्म के उपचार के लिए कुछ सीमित खुराक का उपयोग किया जाता है।

एक्स-रे का उपयोग करके विकृति का निदान करने के तरीके

रेडियोडायग्नोस्टिक्स में निम्नलिखित विधियां शामिल हैं:

1. फ्लोरोस्कोपी एक अध्ययन है जिसमें वास्तविक समय में फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर एक छवि प्राप्त की जाती है। शरीर के अंग की शास्त्रीय रीयल-टाइम इमेजिंग के साथ, आज एक्स-रे टेलीविज़न ट्रांसिल्यूमिनेशन प्रौद्योगिकियां हैं - छवि को फ्लोरोसेंट स्क्रीन से दूसरे कमरे में स्थित टेलीविज़न मॉनिटर में स्थानांतरित किया जाता है। परिणामी छवि को संसाधित करने के लिए कई डिजिटल तरीके विकसित किए गए हैं, इसके बाद इसे स्क्रीन से कागज पर स्थानांतरित किया गया है।
2. छाती के अंगों की जांच के लिए फ्लोरोग्राफी सबसे सस्ता तरीका है, जिसमें 7x7 सेमी की एक छोटी तस्वीर बनाना शामिल है। त्रुटि की संभावना के बावजूद, जनसंख्या की सामूहिक वार्षिक परीक्षा आयोजित करने का यही एकमात्र तरीका है। विधि खतरनाक नहीं है और शरीर से प्राप्त विकिरण खुराक को वापस लेने की आवश्यकता नहीं है।
3. रेडियोग्राफी - किसी अंग के आकार, उसकी स्थिति या स्वर को स्पष्ट करने के लिए फिल्म या कागज पर एक सारांश छवि प्राप्त करना। क्रमाकुंचन और श्लेष्मा झिल्ली की स्थिति का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यदि कोई विकल्प है, तो आधुनिक एक्स-रे उपकरणों के बीच, डिजिटल उपकरणों को वरीयता नहीं दी जानी चाहिए, जहां एक्स-रे प्रवाह पुराने उपकरणों की तुलना में अधिक हो सकता है, लेकिन कम खुराक वाले एक्स-रे उपकरणों को सीधे फ्लैट के साथ दिया जाना चाहिए अर्धचालक डिटेक्टर। वे आपको शरीर पर भार को 4 गुना कम करने की अनुमति देते हैं।
4. कंप्यूटेड एक्स-रे टोमोग्राफी एक ऐसी तकनीक है जो किसी चयनित अंग के वर्गों की छवियों की आवश्यक संख्या प्राप्त करने के लिए एक्स-रे का उपयोग करती है। आधुनिक सीटी उपकरणों की कई किस्मों में, कम खुराक वाले उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले सीटी स्कैनर का उपयोग बार-बार किए गए अध्ययनों की एक श्रृंखला के लिए किया जाता है।

रेडियोथेरेपी

एक्स-रे थेरेपी स्थानीय उपचार विधियों को संदर्भित करती है। सबसे अधिक बार, विधि का उपयोग कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए किया जाता है। चूंकि एक्सपोजर का प्रभाव सर्जिकल हटाने के बराबर है, इस उपचार पद्धति को अक्सर रेडियोसर्जरी कहा जाता है।

आज, एक्स-रे उपचार निम्नलिखित तरीकों से किया जाता है:

1. बाहरी (प्रोटॉन थेरेपी) - विकिरण किरण रोगी के शरीर में बाहर से प्रवेश करती है।
2. आंतरिक (ब्रेकीथेरेपी) - कैंसर के ट्यूमर के करीब प्लेसमेंट के साथ, उन्हें शरीर में प्रत्यारोपित करके रेडियोधर्मी कैप्सूल का उपयोग। उपचार की इस पद्धति का नुकसान यह है कि जब तक शरीर से कैप्सूल को हटा नहीं दिया जाता है, तब तक रोगी को अलग-थलग करने की आवश्यकता होती है।

ये विधियां कोमल हैं, और कुछ मामलों में उनका उपयोग कीमोथेरेपी के लिए बेहतर है। इस तरह की लोकप्रियता इस तथ्य के कारण है कि किरणें जमा नहीं होती हैं और उन्हें शरीर से हटाने की आवश्यकता नहीं होती है, अन्य कोशिकाओं और ऊतकों को प्रभावित किए बिना उनका एक चयनात्मक प्रभाव होता है।

सुरक्षित एक्स-रे जोखिम दर

अनुमेय वार्षिक जोखिम के मानदंड के इस सूचक का अपना नाम है - आनुवंशिक रूप से महत्वपूर्ण समकक्ष खुराक (जीईडी)। इस सूचक के लिए कोई स्पष्ट मात्रात्मक मूल्य नहीं हैं।

1. यह संकेतक भविष्य में बच्चे पैदा करने के लिए रोगी की उम्र और इच्छा पर निर्भर करता है।
2. यह इस बात पर निर्भर करता है कि किन अंगों की जांच की गई या उनका इलाज किया गया।
3. जीजेडडी उस क्षेत्र की प्राकृतिक रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि के स्तर से प्रभावित होता है जहां एक व्यक्ति रहता है।

आज, निम्न औसत GZD मानक लागू हैं:

• सभी स्रोतों से जोखिम का स्तर, चिकित्सा के अपवाद के साथ, और प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि को ध्यान में रखे बिना - प्रति वर्ष 167 mRem;
• वार्षिक चिकित्सा परीक्षा का मानदंड प्रति वर्ष 100 mRem से अधिक नहीं है;
• कुल सुरक्षित मूल्य प्रति वर्ष 392 mRem है।

एक्स-रे विकिरण को शरीर से उत्सर्जन की आवश्यकता नहीं होती है, और केवल तीव्र और लंबे समय तक जोखिम के मामले में खतरनाक है। आधुनिक चिकित्सा उपकरण कम अवधि के कम-ऊर्जा विकिरण का उपयोग करते हैं, इसलिए इसका उपयोग अपेक्षाकृत हानिरहित माना जाता है।