Otros usos de los rayos X

Otros usos de los rayos X

Las contribuciones más importantes de la tecnología de rayos X han sido en el mundo de la medicina, pero los rayos X también han desempeñado un papel crucial en varias otras áreas.

Los rayos X han sido fundamentales en la investigación que involucra la teoría de la mecánica cuántica, la cristalografía y la cosmología.

En el mundo industrial, los escáneres de rayos X se usan a menudo para detectar fallas diminutas en equipos de metales pesados.

Y los escáneres de rayos X se han convertido en equipamiento estándar en seguridad aeroportuaria, por supuesto.

Sin embargo, pueden expulsar un electrón de un átomo por completo.

Parte de la energía del fotón de rayos X funciona para separar el electrón del átomo y el resto envía el electrón volando a través del espacio.

Es más probable que un átomo más grande absorba un fotón de rayos X de esta manera, porque los átomos más grandes tienen mayores diferencias de energía entre los orbitales: el nivel de energía se asemeja más a la energía del fotón.

Los átomos más pequeños, donde los orbitales de electrones están separados por saltos de energía relativamente bajos, tienen menos probabilidades de absorber fotones de rayos X.

El tejido blando en el cuerpo está compuesto de átomos más pequeños y por lo tanto no absorbe particularmente bien los fotones de rayos X.

Los átomos de calcio que componen los huesos son mucho más grandes, por lo que son mejores para absorber los fotones de rayos X.

Cómo funcionan los rayos X

El corazón de una máquina de rayos X es un par de electrodos, un cátodo y un ánodo, que se encuentra dentro de un tubo de vacío de vidrio.

El cátodo es un filamento calentado, como se puede encontrar en una lámpara fluorescente más vieja.

La máquina pasa corriente a través del filamento, calentándolo. El calor chisporrotea electrones fuera de la superficie del filamento. El ánodo con carga positiva, un disco plano hecho de tungsteno, atrae los electrones a través del tubo.

La diferencia de voltaje entre el cátodo y el ánodo es extremadamente alta, por lo que los electrones vuelan a través del tubo con una gran fuerza.

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Vídeo: YouTube 

Información: Wikipedia y Olab

Cuando un electrón que acelera choca con un átomo de tungsteno, suelta un electrón en uno de los orbitales inferiores del átomo.

Un electrón en un orbital más alto cae inmediatamente al nivel de energía más bajo, liberando su energía extra en forma de un fotón.

Es una gran gota, por lo que el fotón tiene un alto nivel de energía, es un fotón de rayos X.

El electrón libre colisiona con el átomo de tungsteno, eliminando un electrón de un orbital inferior. Un electrón orbital más alto llena la posición vacía, liberando su exceso de energía como un fotón.

Los electrones libres también pueden generar fotones sin golpear un átomo.

El núcleo de un átomo puede atraer un electrón acelerado lo suficiente como para alterar su curso.

Como un cometa que gira alrededor del sol, el electrón se ralentiza y cambia de dirección a medida que pasa el átomo.

Esta acción de “frenado” hace que el electrón emita un exceso de energía en forma de un fotón de rayos X.

El electrón libre es atraído por el núcleo del átomo de tungsteno y a medida que el electrón pasa velozmente, el núcleo altera su curso.

El electrón pierde energía, que libera como un fotón de rayos X y así es como se obtiene la magia que, particularmente en la medicina tuvo un impacto importante.

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