الأشعة السينية وأشعة غاما

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

الأشعة السينية أشعة غاما الفيزياء

يتجاوز الطيف الكهرومغناطيسي حدود الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء.

في مدى الطول الموجي القصير، في حدود نانومتر واحد إلى 10-6 نانومتر، تقع الأشعة السينية وأشعة غاما.

تنتج الأشعة السينية عن التغيرات التي تحدث لذرات المعادن من خلال استثارتها بواسطة سيلٍ من الإلكترونات. في أنبوب الأشعة السينية يُسخن الكاثود، المكون من فتيل من سلك معدني، إلى درجة التوهج بتطبيق فرق جهد كهربائي عالٍ جداً (حوالي مليوني فولت).

أما الأنود فيتكون من قطعة من النحاس محاطٌ في الغالب بأنابيب تمر فيها المياه لإبقائه باردا. تثبت على النحاس شريحة من عنصر التنغستين الثقيل، وتُسمى الشريحة بالهدف.

 

تغلي الإلكترونات على سطح الكاثود مكونة سيلاً يندفع نحو الهدف، وعند اصطدامها بالتنغستين تثار إلكتروناته «فتقفز» مسببة انبعاث الأشعة السينية.

يوجه سيل الإشعاع الصادر في الاتجاه العمودي للشعاع الإلكتروني نحو نافذة على جانب أنبوب الأشعة السينية. تعتمد طاقة الأشعة السينية على فرق الجهد الكهربائي المطبق على الأنبوب.

تستخدم الأشعة السينية بشكلٍ رئيس في التصوير والتشخيص الطبيين، لكنها تستخدم أيضاً في مجالات العلوم الطبيعية التحليلية.

 

لا يحدث انبعاث الأشعة السينية طبيعياً على سطح الأرض، وذلك على الرغم من وجود بعض النجوم والأجرام السماوية الأخرى التي تبث هذه الإشعاعات.

وينطبق الأمر نفسه على أشعة غاما التي تزيد طاقتها عن طاقة الأشعة السينية. تنتج أشعة غاما كطاقة مصاحبة لعمليات التحلل الإشعاعي لعددٍ من العناصر، مثل بعض نظائر الراديوم واليورانيوم.

وفي حين تنتج الأشعة السينية عبر استثارة إلكترونات الذرات فإن انبعاث أشعة غاما نتيجة للتحولات التي تحدث داخل نواة الذرة.

تستخدم أشعة غاما في التقاط "صور سينية" للأجسام المعدنية وكذلك في تعقيم الأطعمة والأدوات الطبية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]