Práctica 1, 29 de Agosto del 2016 Módulo 1: Física de las radiaciones
Los Rayos X y su comportamiento Cervantes Garibay Laura1 Resumen En el presente trabajo se habla a grandes rasgos sobre la historia y el descubrimiento de los rayos x, también se explica que los rayos x son un conjunto de radiaciones electromagnéticas y que estas se comportan como ondas. Palabras clave: Rayos X, tubo de Crookes, rayos cátodicos, longitud de onda. 1
Universidad De Guadalajara, Guadalajara, México, Carrera: Ingeniería Biomédica. Sección D01, Materia: Instalaciones y seguridad radiológica, Profesor: Benjamín Ochoa Ramírez.
Índice 1
Introducción
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Marco Teórico
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Rayos X
2.1 Comportamiento de los Rayos X . . . . . . 2 3
Conclusión
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Referencias
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1. Introducción Los rayos X no fueron desarrollados, sino descubiertos, y fue un descubrimiento accidental. Durante las décadas de 1870 y 1880 muchos laboratorios físicos universitarios estaban investigando la conducción de los rayos catódicos o electrones mediante un gran tubo de cristal evacuado parcialmente conocido como tubo de Crookes. Sir William Crookes era un inglés de origen muy humilde que por propios méritos llegó a convertirse en un genio.
Sir William Crookes. El tubo que lleva su nombre fue el antecedente de las modernas lámparas fluorescentes y de los tubos de rayos X. Hubo muchos y diferentes tubos de Crookes; la mayoría de ellos eran capaces de producir rayos X. Wilhelm Roentgen estaba experimentando con un tipo de tubo de Crookes cuando descubrió los rayos X. El 8 de noviembre de 1895, Roentgen estaba trabajando en su laboratorio de física en la Universidad de Würzburg,en Alemania. Había dejado a oscuras su laboratorio y había rodeado completamente el tubo de Crookes con papel fotográfico negro para así poder ver mejor los efectos de los rayos catódicos en el tubo. Sucedió que en una estantería a pocos centímetros de distancia del tubo de Crookes había una placa cubierta con platinocianida de bario, un
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material fluorescente.
La diferencia entre los diferentes tipos de radiación se determina por uno de los siguientes parámetros que a la vez están interrelacionados: La longitud de onda (λ , distancia entre dos máximos sucesivos). Frecuencia (υ, número de ondas por unidad de tiempo; υ = c /λ )
Tubos de Crookes. El papel negro que envolvía el tubo de Crookes evitó que escapara ninguna luz visible del tubo, pero Roentgen se dio cuenta de que la platinocianida de bario brillaba. La intensidad del brillo aumentaba si la placa se acercaba al tubo; por tanto, había pocas dudas acerca del estímulo del brillo. Este brillo se denomina fluorescencia. La reacción inmediata de Roentgen para investigar esta luz X, como él la denominó, fue interponer varios materiales –madera, aluminio, ¡su mano!– entre el tubo de Crookes y la placa fluorescente. ¡La X hacía referencia a lo desconocido! El científico siguió investigando de forma frenética durante varias semanas. Las investigaciones iniciales de Roentgen fueron muy rigurosas y pudo divulgar sus resultados experimentales a la comunidad científica antes de finales de 1895. En reconocimiento a este trabajo recibió el primer premio Nobel de Física en 1901. Roentgen reconoció el valor de este descubrimiento para la medicina. Él produjo y publicó la primera imagen de rayos X médica a principios de 1896.1
2. Marco Teórico 2.0.1 Rayos X
El espectro electromagnético es el conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas, desde las de mayor frecuencia (rayos cósmicos, rayos X), hasta las de menor frecuencia como las ondas de radio. Toda onda electromagnética supone una propagación de energía a través del espacio y, por tanto, una transmisión de energía desde el sistema que la produce hasta el que la recibe. Presentan un comportamiento ondulatorio.
Energía (E, producto de la constante de Planck por la frecuencia; E = h·υ ; E = h·c/λ ) Como consecuencia de las relaciones anteriores, una radiación electromagnética cuanto más elevada es su energía mayor es la frecuencia y más pequeña su longitud de onda. Los fotones de rayos X tienen una energía del orden de 1 keV a 100 keV. 3 2.1 Comportamiento de los Rayos X Actúan de dos maneras: como rayos y como partículas. Rayo puede definirse como un haz de luz o energía radiante. La luz o la energía radiante, viaja con movimiento ondulante por lo tanto la longitud de onda es una de sus característica mensurable. Para aclarar el concepto de ondas y longitudes de onda imaginémonos lo que pasa en las aguas tranquilas de una charca al arrojar en ella un sedal. En cuanto la plomada golpea en el agua, parte de su energía en círculos cada vez mayores. Aunque el agua se mueve, no viaja progresivamente hacia adelante. Esto se observa haciendo flotar un pedazo de madera o una hoja; pronto nos daremos cuenta de que el objeto sube y baja sin avanzar. La energía de las ondas procede del centro hacia afuera. La longitud de onda en las ondas de agua es la distancia de cresta a cresta o de valle a valle. En cualquier sistema de ondas la distancia entre dos puntos sucesivos y correspondientes dentro de la disposición móvil de la energía se llama longitud de onda.2
3. Conclusión Los rayos x son una radiación electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible. Los rayos X fueron descubiertos de
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forma accidental en 1895 por el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen mientras estudiaba los rayos catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje. A pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de cartón negro, Roentgen vio que una pantalla de platinocianuro de bario, que casualmente estaba cerca, emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Tras realizar experimentos adicionales, determinó que la fluorescencia se debía a una radiación invisible más penetrante que la radiación ultravioleta. Roentgen llamó a los rayos invisibles rayos X"por su naturaleza desconocida. Posteriormente, los rayos X fueron también denominados rayos Roentgen en su honor.
Referencias [1]
Stewart Carlyle Bushong, Manual de Radiología para Técnicos, novena edición, Baylor College of Medicine, Houston, Texas.
[2]
Eastman Kodak, Elementos de Radiografía, sexta edición, Kodak.
[3]
González-Sistal, A, Los rayos X: unas ondas centenarias en el diagnóstico médico, Universidad de Barcelona.
