نکاتی در مورد رادیولوژی و اشعه‌ ایکس که نمی‌دانید

در رادیولوژی برای عکسبرداری از داخل بدن از اشعه‌ی ایکس استفاده می‌شود. در این مطلب حقایقی جالب در خصوص اشعه‌ی ایکس و رادیولوژی آورده‌ایم که با خواندن آن‌ها در خصوص این روش عکسبرداری رایج، اطلاعات بیشتری کسب خواهید کرد.

اشعه‌ی ایکس نوعی نور است که در رادیولوژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. زمانی که اتم‌ها حرکت داده شوند، نوعی انرژی به نام فوتون بازتاب می‌کند. این تقریبا برای تمام نورها یکسان است. اشعه‌ی ایکس مجموعه‌ای فوتون‌های انرژی‌دار خاصی است که توسط الکترون‌های خارج از هسته‌ی اتم ساطع می‌شوند.

کوتاه‌ترین طول موج مشهود برای نور که به نور بنفش معروف است، حدود 400 نانومتر اندازه‌گیری شده است. در مقایسه، اشعه‌های ایکس نرم طول موجی بالغ بر یک نانومتر و اشعه‌های ایکس سخت طول موجی بالغ بر کسری از یک نانومتر دارند. ناخن شما با سرعتی حدود یک نانومتر در ثانیه رشد می‌کند. ممکن نیست بتوان سازه‌های کوچک‌تر از طول موج نور مورد استفاده را مشاهده کرد، بنابراین دانشمندان از موج‌های کوتاه برای تحلیل مواد در مقیاس اتمی استفاده می‌کنند.

اشعه‌ی ایکس نرم انرژی کمتری نسبت به اشعه‌ی ایکس سخت حمل می‌کند و به این دلیل می‌تواند به‌راحتی توسط هوا جذب شود. اکثر فوتون‌های اشعه‌ی ایکس نرم  موجود در آب در عمق کمتر از یک میلیونیوم متر جذب می‌شوند. پزشکان و دانشمندان از اشعه‌ی ایکس سخت برای مشاهده‌ی استخوان‌های شکسته یا بررسی سطح اتمی مواد جامد بهره می‌برند.

اشعه‌ی ایکس که ابتدا اشعه رانتجن (Rontgen rays) نام داشت، در سال 1895 توسط پزشک آلمانی ویهلم رانتجن (Wilhelm Rontgen) کشف شد. وی در حال آزمایش با اشعه‌ی کاتد یا جریان الکترون‌ها در تیوب خلأ بود. وی تیوب کاتد خود را با مقوای مشکی پوشاند و متوجه شد که باوجود مقوا هنوز نور منعکس می‌شود. رانتجن پس از موفقیت در مشاهده‌ی استخوان دست همسر خود با نمونه‌ی اولیه‌ی اشعه‌ی ایکس گفت: «من دیگر آماده‌ی مرگ هستم.»

اگرچه جیمز واتسون (James Watson) و فرانسیس کریک (Francis Crick) معمولا برای کشف ساختار DNA ستایش می‌شوند، موفقیت آن‌ها بدون کمک بلورشناسی اشعه‌ی ایکس شیمیدان روسالیند فرانکلین (Rosaline Franklin) امکان‌پذیر نبود. بلورشناسی اشعه‌ی ایکس شامل ضربه زدن به سطح یک کریستال با اشعه‌ی ایکس و سپس مشاهده‌ی الگوی شکسته شدن آن است. با مهندسی معکوس ریاضی، دانشمندان می‌توانند ساختار مولکول‌های کوچک را با کمک این الگوها درک کنند.

اشعه‌های ایکس قوی که امروزه دانشمندان در آزمایش‌های خود از آن‌ها بهره می‌برند توسط منابع نور بزرگ واقع در آزمایشگاه‌های ملی تولید می‌شود. «منبع فوتون پیشرفته‌ی آرگون» یکی از نمونه‌های این نوع منابع تولید اشعه‌ی ایکس است.

این وسیله حلقه‌ی بزرگی است که از آهن‌ربا برای نگه‌داشتن الکترون‌های درحال حرکت با سرعت نور، در اطراف یک حلقه‌ی بزرگ‌تر به طول یک کیلومتر استفاده می‌کند. درحالی‌که الکترون‌ها در اطراف حلقه در حرکت هستند، انرژی به شکل نور یا اشعه‌ی ایکس با انرژی بالا تولید می‌شود.

نسخه‌برداری ریز اشعه‌ی ایکس همانند میکروسکوپ‌های عدسی‌دار رایج موجود در مدارس نیست. به دلیل این‌که اشعه‌ی ایکس برای چشم انسان نامرئی است، دانشمندان از نوار افشاء میکروسکوپ اشعه‌ی ایکس استفاده می‌کنند؛ این نوار، اشعه‌ی ایکس عبور کرده از نمونه را جذب می‌کند. سپس دانشمندان می‌توانند از اشعه ی ایکس عبوری برای ایجاد تصویر استفاده کنند.