Tia X là gì? Tia X có những tính chất nào?

Được biết đến là một trong những phát hiện quan trọng trong lịch sử y học hiện đại. Việc phát minh ra tia X và phương pháp chụp X-Quang đã mang lại những ứng dụng tuyệt vời giúp phát hiện và hỗ trợ chẩn đoán, điều trị bệnh đạt hiệu quản và độ chính xác cao.

Năm 1895, khi cho một ống tia cathode hoạt động, nhà vật lý học người Đức Wihelm Roentgen nhận thấy từ vỏ thủy tinh đối diện với cathode có một bức xạ không thấy được phóng ra. Bức xạ này tác dụng lên các tấm kính ảnh vốn được gói kín và đặt trong hộp kín. Roentgen gọi loại bức xạ này là tia X.

 

1. Tia X là gì?

Tia X có bản chất là sóng điện từ, bức xạ phát ra chùm tia electron đập vào vật rắn, hầu hết tia X có dải bước sóng trong khoảng từ 0,01 đến 10 nano mét tương ứng với dãy tần số từ 30 Petahertz đến 30 Exahertz (3×1016 Hz to 3×1019 Hz) và có năng lượng từ 120 eV đến 120 keV. Bước sóng của nó ngắn hơn tia tử ngoại nhưng dài hơn tia gamma. Trong nhiều ngôn ngữ, bức xạ X được gọi là bức xạ Röntgen, được đặt tên theo nhà khoa học Đức / Hà Lan Wilhelm Röntgen, ngay sau khi ông khám phá ra một loại bức xạ mà chưa ai biết đến.

Ứng dụng tia X vào y học

Ứng dụng tia X vào y học 

    ✍ Xem thêm: Quản lý an toàn thiết bị X quang 

2. Cơ chế phát ra tia X

Nguồn phát của tia X là Ống Cu-lít-giơ (hay  ống tia X): Chùm electron có năng lượng lớn đập vào kim loại nguyên tử lượng lớn, tư đó làm phát ra tia X. Cơ chế phát ra tia X gồm những nội dung sau:

Electron của Catot được tăng tốc trong điện trường mạnh nên có động năng rất lớn. Khi gặp các nguyên tử Anode, các electron này xuyên sâu vào vỏ nguyên tử, tương tác với hạt nhân và các lớp electron của nguyên tử làm dịch chuyển các electron từ tầng này qua tầng khác (Nguyên tử có nhiều lớp các electron từ trong ra ngoài được đặt tên K, L , M.. theo mức năng lượng của electron từ thấp tới cao).Chính quá trình dịch chuyển từ tầng này sang tầng khác của các electron đã tạo ra tia X. Có hai dạng tia X được tạo là ‘bức xạ hãm’ và tia X đặc trưng. Bức xạ hãm tạo ra do sự tương tác giữa các điện tử và hạt nhân nguyên tử vật liệu làm bia. Tia X đặc trưng tạo ra khi các electron bắn phá bia làm bật electron trên các quỹ đạo bên trong ra khỏi nguyên tử vật liệu làm bia. Tia X này được gọi là tia X đặc trưng vì nó đặc trưng riêng cho từng loại nguyên tố làm bia. Hình ảnh được tạo ra khi chụp X quang là do bức xạ hãm, tia X đặc trưng sinh nhiệt lớn cần được giải nhiệt để đầu đèn hoạt động tốt.

3. Tính chất của tia X

Tia X có những đặc tính quan trọng trong tạo hình X-Quang như:

- Tính truyền thẳng và đâm xuyên :

Tia X truyền thẳng theo mọi hướng và có khả năng xuyên qua vật chất, qua cơ thể người. Sự đâm xuyên này càng dễ dàng khi cường độ tia X càng tăng.

– Tính bị hấp thụ:

Sau khi xuyên qua vật chất thì cường độ chùm tia X bị giảm xuống do một phần năng lượng bị hấp thụ. Đây là cơ sở của phương pháp chẩn đoán X-Quang và liệu pháp X-Quang. Sự hấp thụ này tỷ lệ thuận với:

+ Thể tích của vật bị chiếu xạ: Vật càng lớn thì tia X bị hấp thụ càng nhiều.

+ Bước sóng của chùm tia X: Bước sóng càng dài tức là tia X càng mềm thì sẽ bị hấp thụ càng nhiều.

+ Trọng lượng nguyên tử của vật: Sự hấp thụ tăng theo trọng lượng nguyên tử của chất bị chiếu xạ.

+ Mật độ của vật: Số nguyên tử trong một thể tích nhất định của vật càng nhiều thì sự hấp thụ tia X càng tăng.

– Tính chất quang học :

Giống như ánh sáng, tia X cũng có những hiện tượng như khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ và tán xạ. Những tính chất này tạo nên những chùm tia thứ cấp bao gồm chùm tia tán xạ và chùm tia rò khi tiến hành chụp X-Quang.

– Tác dụng sinh học :

Tuy việc sử dụng phương pháp chụp X-Quang có thể mang lại nhiều lợi ích trong chẩn đoán, phát hiện tình trạng bệnh, song những nghiên cứu khoa học cũng chỉ ra rằng việc tiếp xúc nhiều với phương pháp chụp X-Quang có thể gây ra những tổn thương cho các tế bào trong cơ thể. Do bản thân tia X là một loại sóng điện từ bước sóng ngắn, mang năng lượng, nên khi hấp thụ vào cơ thể con người, chúng có khả năng gây ion hóa làm thay đổi cấu tạo các phân tử trong các tế bào sống của cơ thể, cụ thể là làm thay đổi DNA trong các tế bào sống, kết quả là làm gia tăng nguy cơ tế bào đột biến dẫn tới bệnh ung thư. 

Chụp X-quang trong công tác khám chữa bệnh

Chụp X-quang trong công tác khám chữa bệnh 

    ✍  Xem thêm: Dịch vụ kiểm định trang thiết bị y tế 

4. Ứng dụng của tia X

4.1 Ứng dụng trong y học

Trong thế kỷ XIX, tia X được xem là phát minh nổi bật. Đây không chỉ là bước tiến trong ngành vật lý, nó còn góp phần cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực y học hiện đại, các thiết bị y tế ứng dụng tia X giúp các bác sĩ thấy được những hình ảnh trong cơ thể người bệnh mà không cần phẫu thuật.

Các thiết bị ứng dụng tia X trong y tế như máy X quang, Ct-scanner, PET- CT, xạ trị… được sử dụng rộng rãi nhằm chẩn đoán , điều trị bệnh nhân ung thư,….

4.2 Ứng dụng trong công nghệ cơ khí

Nguyên lý của phương pháp chụp ảnh phóng xạ là dùng tia phóng xạ Gamma hoặc tia X phóng xuyên qua phim, năng lượng truyền qua tùy theo mật độ sẽ cho ta nhận biết vùng nào có khuyết tật và hình ảnh rõ ràng, độ chính xác cao. Theo đó, chuyên gia sẽ kiểm tra được những khuyết tật trong sản phẩm đúc với thiết bị ứng dụng tia X chuyên dụng. Và đây được coi là một phương pháp thử nghiệm không phá hủy phổ biến được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ cơ khí.

✍ Xem thêm: DỊch vụ thử nghiệm NDT chụp ảnh phóng xạ

Trên đây là những thông tin liên quan đến tia X và những ứng dụng của nó trong đời sống xã hội. Mọi yêu cầu về dịch vụ của Vinacontrol CE Quý khách hàng vui lòng liên hệ chúng tôi qua:

  • Thông tin liên hệ: Công ty CP Chứng nhận và Kiểm định Vinacontrol.
  • Trụ sở Hà Nội: số 41 Nguyễn Thượng Hiền - phường Nguyễn Du - quận Hai Bà Trưng - Hà Nội.
  • Chi nhánh Đà Nẵng: số 66 Võ Văn Tần - phường Chính Gián - quận Thanh Khê - Đà Nẵng.
  • Chi nhánh Hồ Chí Minh: 225 Nguyễn Xí, Phường 13, Quận Bình Thạnh, Hồ Chí Minh.
  • Hotline miễn cước: 1800.6083 Email: vnce@vnce.vn