X Işınları Nedir? Özellikleri Kullanım Alanları

X ışınları nedir: Gözle görülmeyen ve iyonizan radyasyon içeren ışın demetleridir. Yüksek enerjili ve çok küçük dalga boylu dalgalardır. X ışınları veya Röntgen ışınları, 0,125 ile 125 keV enerji aralığındadır. Yada buna karşılık, dalga boyu 10 ile 0,01 nm aralığında olan elektromanyetik dalgalar veya foton demetidir.

30 ile 30.000 PHz (1015 hertz) aralığındaki titreşim sayısı aralığına eşdeğerdir.

X ışınları 1895 yılında Alman fizikçi elektron tüpleri üzerinde çalışırken Wilhelm Röntgen tarafından tesadüfen bulunmuştur. Bu nedenle “Röntgen ışınları” olarak da adlandırılır. Röntgen ışını olarak bilinen bu dalga elektronların yavaşlatılmasıyla elde edilir. Tıp alanında görüntüleme de kullanılır.

Bu ışınlar vücuttan geçme özelliğine sahiptir. Ancak vücuttan geçerken vücudun farklı bölgelerinde farklı derecelerde değişime uğrarlar. Vücuttan geçen X-ışınları film tespit edilerek grafi haline getirilebilir.

X-Işınının Özellikleri

X-ışınları aynı görünür ışık gibi bir elektromanyetik dalgadır. Ancak görünür ışıktan farkı düşük dalga boyu, dolayısıyla yüksek frekansları ve enerjileridir. Morötesi’ nin ötesidir. X Işınlarının ötesi ise gama ışınlarıdır.

Röntgen ışınları ışığa benzer ama gözle görülmeyen, oldukça delici özellikli bir salınımdır. Röntgen ışınlarının elektromanyetik radyasyon spektrumunun bir kısmı olduğu, bugün artık bilinmektedir. Bu ışınların dalga boyu 10−9 ile 10−11 cm arasındadır. Dalga boyu gözle görülen ışığınkinden kısadır.

X-ışını fotonları atomları iyonize edebilecek ve moleküler bağları kırabilecek enerjiye sahiptir. Bu da X-ışınlarını, canlı dokuya zararlı olan iyonlaştırıcı radyasyon sınıfına girer. Kısa sürelerde maruz kalınan yüksek dozda X-ışını, radyasyon hastalığına sebep olur. Düşük dozlarda ise X-ışınları kanser riskini arttırır. Ama tıbbi X-ışını görüntülemesinde, faydalar potansiyel zararlardan üstün gelir. Ayrıca kullanılan dozlar dikkatlice kontrol edilir.

X-Işınının Sınıflandırılması

X-ışınlarını genel olarak yumuşak, gevrek ve sert X-ışınları olarak üç sınıfa ayırmak mümkündür.

Yumuşak X-ışınları yaklaşık 100 ile 2000 eV arasında enerjilere sahiptir.
Gevrek X-ışınları 2-8 keV ve sert X-ışınları 8 keV ve yukarısında enerjilere sahiptir.

X-ışınları terimi bazı kaynaklarda kullanılırken bazı kaynaklarda kullanılmaz. Ayrıca bu enerji aralıkları hakkında üzerinde anlaşılmış kesin bir geçiş bulunmamaktadır). Sert X-ışınları oldukça kalın malzemelerin içinden rahatlıkla geçebilirler. Bu sebeple tıbbi ve güvenlik uygulamalarında sıklıkla kullanılırlar.

X-Işınlarının Oluşumu

X ışınları, hızla hareket eden elektron akımının hedefteki materyalin atomları ile etkileşimi sonucu oluşur. Elektronlar hedefle etkileşime girdiğinde, aniden yavaşlar. Kinetik enerjilerinin %1 x ışınına dönüşür (%99 ısı olarak kaybedilir).

X-ışını üretimi için gerekli elemanlar

Elektron kaynağı
Elektronların çarpacağı bir hedef
Elektronları hızlandıracak bir yol

X-Işınları Görüntüleme

X-ışınları Röntgen filmleri, bilgisayarlı tomografi (BT), anjiyografi ve mamografi tetkiklerinde bulunur. Ultrasonografi (USG) ve manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ise X-ışını içermeyen görüntüleme yöntemleridir.

X-Işınları Kullanım Alanları

Günümüzde nükleer görüntüleme tıpta ve endüstride çok geniş bir kullanım
alanına sahiptir. X ışınları özellikle tıpta tanısal amaçlarla kullanılmaktadırlar. İyonlaştırıcı radyasyon sınıfına dahildirler. Bundan dolayı zararlı olabilirler. Endüstrideki kullanım alanları tıp alanındaki kadar geniş ve çeşitli değildir. Ama özellikle reaktör çalışmalarında ve tahribatsız muayene olarak bilinen cisimlerin içsel kesit görüntülerinin oluşturulmasında kullanılmaktadır.

Röntgen ışını olarak da bilinir ve radyolojik görüntülemede tanıya yardımcı olarak kullanılır. Ayrıca havalimanlarında ve alış veriş merkezlerinde emniyet ve güvenlik amacıyla kullanılmaktadır.

Sanayide X-ışınları metal parçaların, özellikle de dökümlerin ve kaynaklanmış
parçaların sağlamlığının denetlenmesinde kullanılır. Çok sayıda parçadan oluşan
malzemelerin, örneğin elektrikli aletlerin montajının doğru yapılıp yapılmadığı da X ışınları ile incelenebilir. Polis ve gümrük memurları yolcu valizlerinde yasadışı bir
maddeni bulunup bulunmadığını anlamak için X-ışınlarından yararlanırlar.