radiografía
Los rayos X (o rayos Röntgen ) son la parte del espectro electromagnético con una longitud de onda entre aproximadamente 10 nanómetros (nm) y 1/1000 de nanómetro (1 picómetro ), clasificados como radiación ionizante , que tienen un poder de penetración muy alto: solo espesores del orden de centímetros de plomo o decímetros de hormigón pueden detenerlos.
A longitudes de onda superiores a 0,1 nm, se denominan rayos X suaves ; en longitudes más cortas, se denominan radiografías duras . Los rayos X duros flanquean a los rayos gamma , que son más energéticos, pero se distinguen de ellos según su origen: los fotones X se producen por variaciones en la cinética de los electrones , mientras que los gamma se producen por transiciones y desintegraciones dentro de un núcleo atómico. ( origen nuclear), o de la aniquilación entre un positrón y un electrón.
Se utilizan principalmente con fines médicos (mediante radiografías ), en análisis químico con espectrofotometría XRF y en el análisis de la estructura de materiales con cristalografía de rayos X y con espectroscopia de absorción de rayos X. La investigación tiene como objetivo visualizar in vivo estructuras cada vez más diminutas y en el laboratorio es posible alcanzar resoluciones de 62 nanómetros. [1]
Historia
En abril de 1887 , Nikola Tesla comenzó a estudiar rayos X utilizando tanto su propio aparato como tubos de Crookes. De sus informes técnicos, se puede ver que inventó e hizo un tubo de rayos X especial con un solo electrodo. Los tubos de Tesla se diferenciaban de los demás en que no tenían un electrodo objetivo. Explicó todo esto en su conferencia de rayos X de 1897 en la Academia de Ciencias de Nueva York . El término moderno para este proceso es " bremsstrahlung ", donde se produce una emisión secundaria de rayos X energéticos cuando partículas cargadas (por ejemplo, electrones) atraviesan la materia. Para 1892 Tesla había realizado numerosos experimentos en este sentido, pero no hizo públicos sus resultados. Sus experimentos posteriores lo llevaron a advertir a la comunidad científica en primer lugar de los riesgos biológicos asociados con la exposición a los rayos X.
Hermann von Helmholtz formuló una descripción matemática de los rayos X. Hizo la hipótesis de una teoría de la dispersión antes de que Röntgen hiciera sus descubrimientos y anuncios. Su fórmula se basó en la teoría electromagnética de la luz [2] .
William Crookes investigó los efectos de las descargas de energía en los gases nobles. Construyó lo que ahora se llama un tubo de Crookes , que luego se convirtió en un tubo de rayos X : un cilindro de vidrio dentro del cual se hace un vacío, que contiene electrodos a los que se aplican corrientes de alto voltaje. A presión ambiental emitía luz visible, que variaba de tipo con la disminución de la presión, hasta que se desvanecía bajo alto vacío y luego se apagaba. Descubrió que al colocar películas fotográficas cerca del tubo, algunas quedaron expuestas, pero no investigó esto. De hecho, en realidad la emisión de luz no se detuvo como se creía inicialmente, sino que se volvió invisible solo para el ojo humano (ya que los rayos emitidos lo atravesaron).
En 1892 , Heinrich Hertz demostró que los rayos catódicos podían atravesar láminas de metal muy delgadas (como el aluminio ). Philipp von Lenard , un estudiante de Hertz, continuó investigando. Desarrolló una nueva versión del tubo de rayos catódicos y estudió la penetración de los rayos X a través de varios metales. Lenard, sin embargo, no se dio cuenta de la naturaleza de la radiación que estaba produciendo, que pensó que era de un tipo conocido.
El 8 de noviembre de 1895, Wilhelm Röntgen , un científico alemán, comenzó a observar rayos X mientras experimentaba con tubos de vacío, uno de los cuales era el modelo avanzado previamente construido por Lenard [3] . Röntgen escribió el 28 de diciembre de 1895 un informe preliminar " Sobre un nuevo tipo de rayos: una comunicación preliminar ". Lo envió a la revista Physikalisch-Medizinische Gesellschaft en Würzburg. Fue el primer anuncio formal y público de rayos X. Röntgen llamó a la radiación "X", para indicar que todavía era de un tipo desconocido. El nombre se mantuvo, aunque muchos de sus colegas sugirieron llamarlos "rayos Röntgen" (el propio Röntgen se opuso a este nombre). En algunos países, este último nombre todavía se usa. Röntgen recibió el primer premio Nobel de física en 1901 gracias a este descubrimiento. Algunos colegas, incluido Lenard, impugnaron este reconocimiento y afirmaron haber descubierto los rayos X antes que Röntgen. [3]
El uso de rayos X con fines médicos fue iniciado por John Hall-Edwards en Birmingham , Inglaterra . En 1908 tuvo que amputarle el brazo izquierdo debido a una dermatitis provocada por los rayos X.
Reacciones al descubrimiento
Apenas unos días después de la entrega del informe preliminar escrito por Röntgen, la noticia del descubrimiento dio la vuelta al mundo y el 5 de enero de 1896 aparecieron los primeros artículos en la prensa ("Prensa" de Viena ) y diez días después el Nuevo York Times . El contenido de los artículos no fue apreciado por Röntgen, quien vio tanto un tono sensacionalista excesivo como una atención marcada a las fotografías , en detrimento de lo que, según el científico, debería haber sido el objetivo real de las investigaciones, a saber, el naturaleza y calidad de los rayos. [3]
Además, algunos de sus eminentes colegas, como Lord Kelvin , se mostraron inicialmente escépticos y también hubo numerosas caricaturas humorísticas que resaltaron un alto grado de malentendido sobre el significado del descubrimiento, y finalmente un buen número de charlatanes, como un londinense. empresa que publicita la comercialización de "ropa interior a prueba de rayos X"; [3] o de los religiosos franceses que se apropiaron del fenómeno, incluso pretendiendo poder fotografiar el alma . [3]
Los rayos X y los rayos gamma, como las radiaciones ionizantes en general, han sido clasificados desde la década de 1970 según la IARC como carcinógenos conocidos [4] [5] , en uso radiológico y tomográfico, y al mismo tiempo uno de los métodos más útiles de investigación. Antes de someterse a pruebas contraproducentes, un experto debe evaluar la relación riesgo-beneficio, evitando que el exceso de diagnóstico se convierta en una causa contribuyente de la enfermedad.
Los estudios realizados por los epidemiólogos Alice Stewart y George Kneale documentaron el riesgo de malformaciones y cáncer en los bebés entre 1953 y 1956 si ellos o las mujeres embarazadas se someten a rayos X [6].
Nota
- ^ Artículo sobre el uso de rayos X para visualizar estructuras vivientes a nanoescala
- ↑ Annalen de Wiedmann , Vol. XLVIII
- ^ a b c d e "El descubrimiento de los rayos X", por Graham Farmelo, publ. en "The Sciences (American Scientific)", núm. 329, enero de 1996, página 76
- ^ Agentes cancerígenos y condiciones para los seres humanos, R. Doll y R. Peto, 1981
- ^ Riesgo de cáncer por radiografías de diagnóstico: estimaciones para el Reino Unido y otros 14 países , Dra. Amy Berrington de González DPhil, Prof.Sarah Darby PhD, Universidad de Oxford, enero de 2004
- ^ Stewart, Alice M; JW Webb; BD Giles; D. Hewitt, 1956. "Comunicación preliminar: Enfermedad maligna en la infancia e irradiación diagnóstica en el útero", Lancet , 1956, 2: 447.
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Otros proyectos
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enlaces externos
- ( EN ) Rayos X , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- ( EN ) IUPAC Gold Book, "X-radiación" , en goldbook.iupac.org .
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