PREDNÁŠKA
RTG ŽIARENIE
Povaha röntgenových lúčov
Bremsstrahlung X-ray, jeho spektrálne vlastnosti.
Charakteristické röntgenové žiarenie (na prehľad).
Interakcia röntgenového žiarenia s hmotou.
Fyzikálny základ využitia röntgenového žiarenia v medicíne.
Röntgenové lúče (X - rays) objavil K. Roentgen, ktorý sa v roku 1895 stal prvým laureátom Nobelovej ceny za fyziku.
Povaha röntgenových lúčov
röntgenové žiarenie - elektromagnetické vlny s dĺžkou 80 až 10 -5 nm. Dlhovlnné röntgenové žiarenie je pokryté krátkovlnným UV žiarením a krátkovlnné žiarenie dlhovlnným žiarením.
Röntgenové lúče sa vyrábajú v röntgenových trubiciach. obr.1.
K - katóda
1 - elektrónový lúč
2 - Röntgenové žiarenie
Ryža. 1. Röntgenový prístroj.
Rúrka je sklenená banka (s možným vysokým vákuom: tlak v nej je asi 10–6 mm Hg) s dvoma elektródami: anódou A a katódou K, na ktorú je privedené vysoké napätie U (niekoľko tisíc voltov). Katóda je zdrojom elektrónov (v dôsledku fenoménu termionickej emisie). Anóda je kovová tyč, ktorá má naklonený povrch, aby smerovala výsledné röntgenové žiarenie pod uhlom k osi trubice. Je vyrobený z vysoko tepelne vodivého materiálu na odvádzanie tepla vznikajúceho počas bombardovania elektrónmi. Na skosom konci je doska vyrobená zo žiaruvzdorného kovu (napríklad volfrámu).
Silné zahrievanie anódy je spôsobené tým, že hlavný počet elektrónov v katódovom lúči, ktorý zasiahne anódu, zažíva početné kolízie s atómami látky a prenáša na ne veľké množstvo energie.
Pôsobením vysokého napätia sa elektróny emitované horúcim katódovým vláknom urýchľujú na vysoké energie. Kinetická energia elektrónu sa rovná mv 2 /2. Rovná sa energii, ktorú získa pohybom v elektrostatickom poli trubice:
mv 2 /2 = eU(1)
kde m, e sú hmotnosť a náboj elektrónu, U je urýchľovacie napätie.
Procesy vedúce k vzniku brzdného röntgenového žiarenia sú spôsobené intenzívnym spomalením elektrónov v materiáli anódy elektrostatickým poľom atómového jadra a atómových elektrónov.
Pôvodný mechanizmus možno znázorniť nasledovne. Pohybujúce sa elektróny sú nejaký druh prúdu, ktorý vytvára svoje vlastné magnetické pole. Spomalenie elektrónov je zníženie intenzity prúdu, a teda aj zmena indukcie magnetického poľa, ktorá spôsobí vznik striedavého elektrického poľa, t.j. vzhľad elektromagnetickej vlny.
Keď teda nabitá častica vletí do hmoty, spomalí sa, stratí energiu a rýchlosť a vyžaruje elektromagnetické vlny.
Spektrálne vlastnosti röntgenového brzdného žiarenia .
Takže v prípade spomalenia elektrónov v materiáli anódy, brzdné žiarenie.
Spektrum brzdného žiarenia je spojité. Dôvod je nasledovný.
Keď sa elektróny spomaľujú, každý z nich má časť energie použitej na ohrev anódy (E 1 \u003d Q), druhú časť na vytvorenie röntgenového fotónu (E 2 \u003d hv), inak eU \u003d hv + Q. Pomer medzi týmito časťami je náhodný.
Kontinuálne spektrum röntgenového brzdného žiarenia teda vzniká v dôsledku spomalenia mnohých elektrónov, z ktorých každý vyžaruje jedno röntgenové kvantum hv (h) presne definovanej hodnoty. Hodnota tohto kvanta rôzne pre rôzne elektróny. Závislosť toku energie röntgenového žiarenia od vlnovej dĺžky , t.j. röntgenové spektrum je znázornené na obr.2.
Obr.2. Bremsstrahlung spektrum: a) pri rôznych napätiach U v trubici; b) pri rôznych teplotách T katódy.
Krátkovlnné (tvrdé) žiarenie má väčšiu prenikavú silu ako dlhovlnné (mäkké) žiarenie. Mäkké žiarenie je silnejšie absorbované hmotou.
Zo strany krátkych vlnových dĺžok spektrum náhle končí pri určitej vlnovej dĺžke m i n. K takémuto krátkovlnnému brzdnému žiareniu dochádza, keď sa energia získaná elektrónom v urýchľujúcom poli úplne premení na energiu fotónu (Q = 0):
eU = hv max = hc/ min , min = hc/(eU), (2)
min (nm) = 1,23/UkV
Spektrálne zloženie žiarenia závisí od napätia na RTG trubici, so zvyšujúcim sa napätím sa hodnota m i n posúva smerom ku krátkym vlnovým dĺžkam (obr. 2a).
Keď sa zmení teplota T katódového žhavenia, emisia elektrónov sa zvyšuje. V dôsledku toho sa prúd I v trubici zvyšuje, ale spektrálne zloženie žiarenia sa nemení (obr. 2b).
Energetický tok Ф brzdného žiarenia je priamo úmerný druhej mocnine napätia U medzi anódou a katódou, sile prúdu I v trubici a atómovému číslu Z látky anódy:
Ф = kZU 2 I. (3)
kde k \u003d 10 -9 W / (V 2 A).
Charakteristické röntgenové lúče (na oboznámenie).
Zvýšenie napätia na röntgenovej trubici vedie k tomu, že na pozadí súvislého spektra sa objaví čiara, ktorá zodpovedá charakteristickému röntgenovému žiareniu. Toto žiarenie je špecifické pre materiál anódy.
Mechanizmus jeho výskytu je nasledujúci. Pri vysokom napätí zrýchlené elektróny (s vysokou energiou) prenikajú hlboko do atómu a vyrážajú elektróny z jeho vnútorných vrstiev. Elektróny z horných úrovní prechádzajú na voľné miesta, v dôsledku čoho dochádza k emisii fotónov charakteristického žiarenia.
Spektrá charakteristického röntgenového žiarenia sa líšia od optických spektier.
- Jednotnosť.
Rovnomernosť charakteristických spektier je spôsobená tým, že vnútorné elektrónové vrstvy rôznych atómov sú rovnaké a líšia sa len energeticky v dôsledku silového pôsobenia od jadier, ktoré sa zväčšuje so zvyšujúcim sa počtom prvkov. Preto sa charakteristické spektrá posúvajú smerom k vyšším frekvenciám so zvyšujúcim sa jadrovým nábojom. Experimentálne to potvrdil zamestnanec spoločnosti Roentgen - Moseley, ktorý meral röntgenové prechodové frekvencie pre 33 prvkov. Urobili zákon.
MOSELYHO ZÁKON – druhá odmocnina frekvencie charakteristického žiarenia je lineárnou funkciou poradového čísla prvku:
= A (Z - B), (4)
kde v je frekvencia spektrálnej čiary, Z je atómové číslo emitujúceho prvku. A, B sú konštanty.
Význam Moseleyovho zákona spočíva v tom, že túto závislosť možno využiť na presné určenie atómového čísla skúmaného prvku z nameranej frekvencie röntgenovej čiary. To zohralo veľkú úlohu pri umiestnení prvkov v periodickej tabuľke.
Nezávislosť od chemickej zlúčeniny.
Charakteristické röntgenové spektrá atómu nezávisia od chemickej zlúčeniny, do ktorej atóm prvku vstupuje. Napríklad röntgenové spektrum atómu kyslíka je rovnaké pre O 2, H 2 O, zatiaľ čo optické spektrá týchto zlúčenín sa líšia. Táto vlastnosť röntgenového spektra atómu bola základom názvu " charakteristické žiarenie".
Interakcia röntgenového žiarenia s hmotou
Vplyv röntgenového žiarenia na objekty je určený primárnymi procesmi interakcie röntgenového žiarenia. fotón s elektrónmi atómov a molekúl hmoty.
Röntgenové žiarenie v hmote absorbované alebo rozptýli sa. V tomto prípade môžu nastať rôzne procesy, ktoré sú určené pomerom energie röntgenového fotónu hv a ionizačnej energie Аu (ionizačná energia Аu je energia potrebná na odstránenie vnútorných elektrónov z atómu alebo molekuly).
ale) Koherentný rozptyl(rozptyl dlhovlnného žiarenia) nastáva pri rel
U fotónov sa vplyvom interakcie s elektrónmi mení len smer pohybu (obr. 3a), ale nemení sa energia hv ani vlnová dĺžka (preto sa tento rozptyl tzv. koherentný). Keďže energie fotónu a atómu sa nemenia, koherentný rozptyl neovplyvňuje biologické objekty, ale pri vytváraní ochrany pred röntgenovým žiarením treba brať do úvahy možnosť zmeny primárneho smeru lúča.
b) fotoelektrický efekt sa stane, keď
V tomto prípade je možné realizovať dva prípady.
Fotón je absorbovaný, elektrón je odtrhnutý od atómu (obr. 3b). Dochádza k ionizácii. Oddelený elektrón získava kinetickú energiu: E k \u003d hv - A a. Ak je kinetická energia veľká, potom elektrón môže zrážkou ionizovať susedné atómy a vytvárať nové. sekundárne elektróny.
Fotón sa pohltí, ale jeho energia nestačí na uvoľnenie elektrónu a excitácia atómu alebo molekuly(obr. 3c). To často vedie k následnej emisii fotónu v oblasti viditeľného žiarenia (röntgenová luminiscencia) a v tkanivách k aktivácii molekúl a fotochemickým reakciám. K fotoelektrickému javu dochádza najmä na elektrónoch vnútorných obalov atómov s vysokým Z.
v) Nekoherentný rozptyl(Comptonov efekt, 1922) nastáva, keď je energia fotónu oveľa väčšia ako ionizačná energia
V tomto prípade je elektrón oddelený od atómu (takéto elektróny sa nazývajú spätné elektróny), nadobudne určitú kinetickú energiu E k, energia samotného fotónu klesá (obr. 4d):
hv=hv" + A a + E k. (5)
Vzniknuté žiarenie so zmenenou frekvenciou (dĺžkou) je tzv sekundárne, rozptyľuje sa na všetky strany.
Spätné elektróny, ak majú dostatočnú kinetickú energiu, môžu zrážkou ionizovať susedné atómy. V dôsledku nekoherentného rozptylu teda vzniká sekundárne rozptýlené röntgenové žiarenie a dochádza k ionizácii atómov látky.
Tieto (a, b, c) procesy môžu spôsobiť množstvo následných. Napríklad (obr. 3d), ak sa pri fotoelektrickom jave oddelia elektróny od atómu na vnútorných obaloch, tak elektróny s viac vysoké úrovne, ktorý je sprevádzaný sekundárnou charakteristickou emisiou röntgenového žiarenia danej látky. Fotóny sekundárneho žiarenia, interagujúce s elektrónmi susedných atómov, môžu zase spôsobiť sekundárne javy.
koherentný rozptyl
uh 
energia a vlnová dĺžka zostávajú nezmenené
fotoelektrický efekt
fotón je absorbovaný, e - odtrhnutý od atómu - ionizácia
hv \u003d A a + E až
atóm A je excitovaný po absorpcii fotónu, R je röntgenová luminiscencia
nesúvislý rozptyl
hv \u003d hv "+ A a + E to
sekundárne procesy vo fotoelektrickom jave
Ryža. 3 Mechanizmy interakcie röntgenového žiarenia s hmotou
Fyzikálny základ využitia röntgenového žiarenia v medicíne
Keď röntgenové žiarenie dopadá na teleso, mierne sa odráža od jeho povrchu, ale hlavne prechádza hlboko dovnútra, pričom je čiastočne absorbované a rozptýlené a čiastočne prechádza.
Zákon oslabenia.
Röntgenový tok je v hmote zoslabený podľa zákona:
F \u003d F 0 e - x (6)
kde je lineárne faktor útlmu, ktorý v podstate závisí od hustoty látky. Rovná sa súčtu troch členov zodpovedajúcich koherentnému rozptylu 1, inkoherentnému 2 a fotoelektrickému javu 3:
= 1 + 2 + 3 . (7)
Príspevok každého člena je určený energiou fotónu. Nižšie sú uvedené pomery týchto procesov pre mäkké tkanivá (vodu).
|
Energia, keV |
fotoelektrický efekt |
Compton - efekt |
Užite si to koeficient hmotnostného útlmu, ktorý nezávisí od hustoty látky :
m = /. (8)
Koeficient útlmu hmoty závisí od energie fotónu a od atómového čísla absorbujúcej látky:
m = k 3 Z 3 . (deväť)
Koeficienty útlmu hmoty kosti a mäkkého tkaniva (vody) sú rôzne: m kosti / m vody = 68.
Ak sa do dráhy röntgenového žiarenia postaví nehomogénne teleso a pred neho sa umiestni fluorescenčná clona, potom toto teleso pohlcujúce a zoslabujúce žiarenie vytvára na obrazovke tieň. Podľa povahy tohto tieňa možno posúdiť tvar, hustotu, štruktúru a v mnohých prípadoch aj povahu telies. Tie. významný rozdiel v absorpcii röntgenového žiarenia rôznymi tkanivami vám umožňuje vidieť obraz vnútorných orgánov v tieňovej projekcii.
Ak skúmaný orgán a okolité tkanivá rovnako zoslabujú röntgenové lúče, potom sa použijú kontrastné látky. Napríklad pri naplnení žalúdka a čriev kašovitou hmotou síranu bárnatého (BaSO 4 ) je možné vidieť ich tieňový obraz (pomer koeficientov útlmu je 354).
Použitie v medicíne.
V medicíne sa na diagnostiku používa röntgenové žiarenie s energiou fotónu od 60 do 100-120 keV a na terapiu 150-200 keV.
Röntgenová diagnostika – Rozpoznanie chorôb presvetlením tela röntgenovými lúčmi.
Röntgenová diagnostika sa používa v rôznych možnostiach, ktoré sú uvedené nižšie.
S fluoroskopiou röntgenová trubica je umiestnená za pacientom. Pred ňou je fluorescenčná obrazovka. Na obrazovke je tieňový (pozitívny) obraz. V každom samostatný prípad vhodná tvrdosť žiarenia sa volí tak, aby prešlo mäkkými tkanivami, no hustými bolo dostatočne absorbované. V opačnom prípade sa získa jednotný tieň. Na obrazovke je srdce, rebrá viditeľné tmavé, pľúca sú svetlé.
Keď rádiografia objekt je umiestnený na kazete, ktorá obsahuje film so špeciálnou fotografickou emulziou. Röntgenová trubica sa umiestni nad objekt. Výsledný rádiograf poskytuje negatívny obraz, t.j. opak na rozdiel od obrazu pozorovaného pri presvetlení. Pri tejto metóde je väčšia jasnosť obrazu ako v (1), preto sú pozorované detaily, ktoré sú pri presvetlení ťažko viditeľné.
Sľubná možnosť túto metódu je röntgen tomografia a "strojová verzia" - počítač tomografia.
3. S fluoroskopiou, Na citlivom maloformátovom filme je obraz z veľkej obrazovky fixný. Pri prezeraní sa obrázky skúmajú na špeciálnej lupe.
Röntgenová terapia- použitie röntgenových lúčov na zničenie zhubných nádorov.
Biologickým účinkom žiarenia je narušenie životnej činnosti, najmä rýchlo sa množiacich buniek.
POČÍTAČOVÁ TOMOGRAFIA (CT)
Metóda röntgenovej počítačovej tomografie je založená na rekonštrukcii obrazu určitého úseku tela pacienta registráciou veľkého počtu röntgenových projekcií tohto úseku, zhotovených pod rôznymi uhlami. Informácie zo senzorov, ktoré registrujú tieto projekcie, vstupujú do počítača, ktorý podľa špeciálneho programu vypočítava distribúcia tesnýveľkosť vzorky v skúmanom úseku a zobrazí ho na obrazovke. Takto získaný obraz rezu tela pacienta sa vyznačuje výbornou prehľadnosťou a vysokým informačným obsahom. Program vám to umožňuje zvýšiť kontrast obrazu v desiatky a dokonca stokrát. To rozširuje diagnostické možnosti metódy.
Videografi (prístroje s digitálnym röntgenovým spracovaním obrazu) v modernej stomatológii.
V zubnom lekárstve je hlavnou diagnostickou metódou röntgenové vyšetrenie. Množstvo tradičných organizačných a technických vlastností röntgenovej diagnostiky však spôsobuje, že nie je celkom pohodlná pre pacienta aj pre zubné ambulancie. Ide v prvom rade o nutnosť kontaktu pacienta s ionizujúcim žiarením, ktoré často vytvára pre organizmus značnú radiačnú záťaž, ďalej je to potreba fotoprocesu a následne aj potreba fotoreagentov, napr. toxické. Toto je konečne objemný archív, ťažké zložky a obálky s röntgenovými filmami.
Okrem toho súčasná úroveň rozvoja stomatológie spôsobuje, že subjektívne hodnotenie röntgenových snímok ľudským okom je nedostatočné. Ako sa ukázalo, z rôznych odtieňov sivej obsiahnutých na röntgenovom obrázku oko vníma iba 64.
Je zrejmé, že na získanie jasného a detailného obrazu tvrdých tkanív dentoalveolárneho systému s minimálnou radiačnou záťažou sú potrebné iné riešenia. Hľadanie viedlo k vytvoreniu takzvaných rádiografických systémov, videografov - digitálnych rádiografických systémov.
Bez technických detailov je princíp fungovania takýchto systémov nasledovný. Röntgenové žiarenie vstupuje cez objekt nie na fotocitlivý film, ale na špeciálny intraorálny senzor (špeciálna elektronická matrica). Zodpovedajúci signál z matice je prenášaný do digitalizačného zariadenia (analógovo-digitálny prevodník, ADC), ktoré ho prevádza do digitálnej podoby a je pripojené k počítaču. Špeciálny softvér vytvorí röntgenový obraz na obrazovke počítača a umožní vám ho spracovať, uložiť na pevné alebo flexibilné pamäťové médium (pevný disk, diskety), vytlačiť ako obrázok ako súbor.
V digitálnom systéme je röntgenový obraz súborom bodov s rôznymi digitálnymi hodnotami v odtieňoch šedej. Optimalizácia zobrazenia informácií poskytovaná programom umožňuje získať optimálny rámec z hľadiska jasu a kontrastu pri relatívne nízkej dávke žiarenia.
V moderných systémoch, vytvorených napríklad Trophy (Francúzsko) alebo Schickom (USA), sa pri vytváraní rámu používa 4096 odtieňov sivej, čas expozície závisí od predmetu štúdia a v priemere je to stotiny - desatiny po druhé, zníženie radiačnej záťaže vo vzťahu k filmu – až o 90 % pre intraorálne systémy, až o 70 % pre panoramatických kameramanov.
Videografi pri spracovaní obrázkov umožňujú:
Získajte pozitívne a negatívne obrázky, obrázky vo falošných farbách, reliéfne obrázky.
Zvýšte kontrast a zväčšite oblasť záujmu na obrázku.
Posúdiť zmeny v hustote zubných tkanív a kostných štruktúr, kontrolovať rovnomernosť plnenia kanálika.
V endodoncii stanovte dĺžku kanálika akéhokoľvek zakrivenia a v chirurgii zvoľte veľkosť implantátu s presnosťou 0,1 mm.
Unikátny systém detekcie zubného kazu s prvkami umelej inteligencie pri analýze obrazu umožňuje odhaliť kazy v štádiu škvŕn, koreňové kazy a skryté kazy.
„F“ vo vzorci (3) označuje celý rozsah vyžarovaných vlnových dĺžok a často sa označuje ako „integrálny energetický tok“.
RTG ŽIARENIE
röntgenové žiarenie zaberá oblasť elektromagnetického spektra medzi gama a ultrafialovým žiarením a je to elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 10 -14 až 10 -7 m. Používa sa röntgenové žiarenie s vlnovou dĺžkou 5 x 10 -12 až 2,5 x 10 -10 v medicíne m, to znamená 0,05 - 2,5 angstromu a vlastne na RTG diagnostiku - 0,1 angstromu. Žiarenie je prúd kvánt (fotónov) šíriacich sa priamočiaro rýchlosťou svetla (300 000 km/s). Tieto kvantá nemajú elektrický náboj. Hmotnosť kvanta je nepodstatná časť atómovej hmotnostnej jednotky.
Kvantová energia merané v jouloch (J), ale v praxi často používajú mimosystémovú jednotku "elektrónvolt" (eV) . Jeden elektrónvolt je energia, ktorú jeden elektrón získa prechodom cez rozdiel potenciálov 1 volt v elektrickom poli. 1 eV \u003d 1,6 10 ~ 19 J. Deriváty sú kiloelektrónvolt (keV), ktorý sa rovná tisícom eV, a megaelektrónvolt (MeV), ktorý sa rovná miliónu eV.
Röntgenové lúče sa získavajú pomocou röntgenových trubíc, lineárnych urýchľovačov a betatrónov. V röntgenovej trubici potenciálny rozdiel medzi katódou a cieľovou anódou (desiatky kilovoltov) urýchľuje elektróny bombardujúce anódu. Röntgenové žiarenie nastáva, keď sa rýchle elektróny spomaľujú v elektrickom poli atómov anódovej látky (bremsstrahlung) alebo pri preskupovaní vnútorných obalov atómov (charakteristické žiarenie) . Charakteristické röntgenové lúče má diskrétny charakter a nastáva vtedy, keď elektróny atómov látky anódy prechádzajú z jednej energetickej hladiny na druhú pod vplyvom vonkajších elektrónov alebo kvánt žiarenia. Bremsstrahlung X-ray má spojité spektrum v závislosti od anódového napätia na röntgenovej trubici. Pri spomaľovaní v materiáli anódy vynakladajú elektróny väčšinu svojej energie na ohrev anódy (99 %) a len malá časť (1 %) sa premieňa na energiu röntgenového žiarenia. V röntgenovej diagnostike sa najčastejšie využíva brzdné žiarenie.
Základné vlastnosti röntgenového žiarenia sú charakteristické pre všetko elektromagnetické žiarenie, existujú však niektoré znaky. Röntgenové lúče majú nasledujúce vlastnosti:
- neviditeľnosť - citlivé bunky sietnice človeka nereagujú na röntgenové lúče, pretože ich vlnová dĺžka je tisíckrát menšia ako vlnová dĺžka viditeľného svetla;
- priamočiare šírenie - lúče sa lámu, polarizujú (šíria sa v určitej rovine) a difraktujú, ako viditeľné svetlo. Index lomu sa veľmi málo líši od jednoty;
- prenikavú silu - prenikajú bez výraznej absorpcie cez výrazné vrstvy látky, ktorá je nepriepustná pre viditeľné svetlo. Čím kratšia je vlnová dĺžka, tým väčšia je penetračná sila röntgenových lúčov;
- nasiakavosť - majú schopnosť absorbovať sa tkanivami tela, to je základom celej röntgenovej diagnostiky. Schopnosť absorbovať závisí od špecifickej hmotnosti tkanív (čím viac, tým väčšia absorpcia); na hrúbke objektu; na tvrdosti žiarenia;
- fotografická akcia - rozkladajú zlúčeniny halogenidu striebra, vrátane tých, ktoré sa nachádzajú vo fotografických emulziách, čo umožňuje získať röntgenové lúče;
- luminiscenčný efekt - spôsobujú luminiscenciu množstva chemických zlúčenín (fosforov), to je základ techniky prenosu röntgenového žiarenia. Intenzita žiary závisí od štruktúry fluorescenčnej látky, jej množstva a vzdialenosti od zdroja röntgenového žiarenia. Fosfory sa používajú nielen na získanie obrazu skúmaných predmetov na fluoroskopickej obrazovke, ale aj v rádiografii, kde umožňujú zvýšiť radiačnú záťaž na rádiografický film v kazete vďaka použitiu zosilňujúcich obrazoviek, povrchová vrstva ktorý je vyrobený z fluorescenčných látok;
- ionizačné pôsobenie - majú schopnosť spôsobiť rozpad neutrálnych atómov na kladne a záporne nabité častice, na tom je založená dozimetria. Účinok ionizácie akéhokoľvek média je tvorba kladných a záporných iónov v ňom, ako aj voľných elektrónov z neutrálnych atómov a molekúl látky. Ionizácia vzduchu v RTG miestnosti pri prevádzke RTG trubice vedie k zvýšeniu elektrickej vodivosti vzduchu, zvýšeniu statických elektrických nábojov na predmetoch kancelárie. Aby sa eliminoval takýto ich nežiaduci vplyv v röntgenových miestnostiach, nútený prívodné a odsávacie vetranie;
- biologické pôsobenie - majú vplyv na biologické objekty, vo väčšine prípadov je tento vplyv škodlivý;
- zákon inverznej štvorce - pre bodový zdroj röntgenového žiarenia intenzita klesá úmerne so štvorcom vzdialenosti k zdroju.
Röntgenové žiarenie je z hľadiska fyziky elektromagnetické žiarenie, ktorého vlnová dĺžka sa pohybuje v rozmedzí od 0,001 do 50 nanometrov. Objavil ho v roku 1895 nemecký fyzik W.K. Roentgen.
Tieto lúče prirodzene súvisia so slnečným ultrafialovým žiarením. Rádiové vlny sú najdlhšie v spektre. Po nich nasleduje infračervené svetlo, ktoré naše oči nevnímajú, no cítime ho ako teplo. Ďalej prichádzajú lúče od červenej po fialovú. Potom - ultrafialové (A, B a C). A hneď za ním sú röntgenové a gama lúče.
Röntgenové žiarenie je možné získať dvoma spôsobmi: spomalením hmoty nabitých častíc, ktoré ním prechádzajú, a prechodom elektrónov z horných vrstiev do vnútorných pri uvoľnení energie.
Na rozdiel od viditeľného svetla sú tieto lúče veľmi dlhé, takže sú schopné prenikať nepriehľadnými materiálmi bez toho, aby sa v nich odrážali, lámali alebo hromadili.
Bremsstrahlung je jednoduchšie získať. Nabité častice pri brzdení vyžarujú elektromagnetické žiarenie. Čím väčšie zrýchlenie týchto častíc a teda aj prudšie spomalenie, tým viac röntgenového žiarenia vzniká a dĺžka jeho vĺn sa skracuje. Vo väčšine prípadov sa v praxi uchyľujú k tvorbe lúčov v procese spomaľovania elektrónov v pevných látkach. To vám umožní kontrolovať zdroj tohto žiarenia a vyhnúť sa nebezpečenstvu. radiačnej záťaži, pretože pri vypnutí zdroja röntgenové žiarenie úplne zmizne.
Najbežnejší zdroj takéhoto žiarenia - Žiarenie ním vyžarované je nehomogénne. Obsahuje mäkké (dlhovlnné) aj tvrdé (krátkovlnné) žiarenie. Mäkký sa vyznačuje tým, že ho ľudské telo úplne absorbuje, preto takéto röntgenové žiarenie napácha dvakrát toľko škody ako tvrdé. Pri nadmernom elektromagnetickom žiarení v tkanivách ľudského tela môže ionizácia poškodiť bunky a DNA.
Rúrka je s dvoma elektródami - negatívnou katódou a pozitívnou anódou. Keď sa katóda zahrieva, elektróny sa z nej vyparujú, potom sa urýchľujú v elektrickom poli. Pri zrážke s pevnou hmotou anód začnú spomaľovať, ktoré je sprevádzané emisiou elektromagnetického žiarenia.
Röntgenové žiarenie, ktorého vlastnosti sú široko používané v medicíne, je založené na získaní tieňového obrazu skúmaného objektu na citlivej obrazovke. Ak je diagnostikovaný orgán osvetlený lúčom navzájom rovnobežných lúčov, potom sa projekcia tieňov z tohto orgánu prenesie bez skreslenia (proporcionálne). V praxi je zdroj žiarenia skôr bodový, takže je umiestnený v určitej vzdialenosti od osoby a od obrazovky.
Na prijatie je osoba umiestnená medzi röntgenovú trubicu a obrazovku alebo film, ktorý pôsobí ako prijímač žiarenia. V dôsledku ožiarenia sa kosti a iné husté tkanivá javia na obrázku ako jasné tiene, vyzerajú kontrastnejšie na pozadí menej výrazných oblastí, ktoré prepúšťajú tkanivá s menšou absorpciou. Na röntgenových snímkach sa človek stáva „priesvitným“.
Ako sa röntgenové lúče šíria, môžu byť rozptýlené a absorbované. Pred absorpciou môžu lúče prejsť vo vzduchu stovky metrov. V hustej hmote sa vstrebávajú oveľa rýchlejšie. Ľudské biologické tkanivá sú heterogénne, takže ich absorpcia lúčov závisí od hustoty tkaniva orgánov. absorbuje lúče rýchlejšie ako mäkké tkanivá, pretože obsahuje látky, ktoré majú veľké atómové čísla. Fotóny (jednotlivé častice lúčov) sú absorbované rôznymi tkanivami ľudského tela rôznymi spôsobmi, čo umožňuje získať kontrastný obraz pomocou röntgenových lúčov.
Objav a zásluhy v štúdiu základných vlastností röntgenového žiarenia právom patrí nemeckému vedcovi Wilhelmovi Conradovi Roentgenovi. Ním objavené úžasné vlastnosti röntgenových lúčov okamžite zaznamenali obrovský ohlas vo vedeckom svete. Hoci vtedy, v roku 1895, si vedec len ťažko vedel predstaviť, aký úžitok a niekedy aj škodu môže priniesť röntgenové žiarenie.
Dozvieme sa v tomto článku, ako tento typ žiarenia ovplyvňuje ľudské zdravie.
Čo je röntgenové žiarenie
Prvá otázka, ktorá zaujímala výskumníka, bola, čo je röntgenové žiarenie? Množstvo experimentov umožnilo overiť, že ide o elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 10 -8 cm, ktoré zaberá medzipolohu medzi ultrafialovým a gama žiarením.
Aplikácia röntgenových lúčov
Všetky tieto aspekty deštruktívnych účinkov záhadných röntgenových lúčov vôbec nevylučujú prekvapivo rozsiahle aspekty ich aplikácie. Kde sa používa röntgen?
- Štúdium štruktúry molekúl a kryštálov.
- Röntgenová detekcia chýb (v priemysle detekcia chýb vo výrobkoch).
- Metódy lekárskeho výskumu a terapie.
Najdôležitejšie aplikácie röntgenového žiarenia sa stali možnými vďaka veľmi krátkym vlnovým dĺžkam celého rozsahu týchto vĺn a ich jedinečným vlastnostiam.
Keďže nás zaujíma vplyv röntgenového žiarenia na ľudí, ktorí sa s ním stretávajú len pri lekárskej prehliadke alebo liečbe, budeme brať do úvahy iba túto oblasť použitia röntgenového žiarenia.
Použitie röntgenových lúčov v medicíne
Napriek zvláštnemu významu svojho objavu si Roentgen nedal patent na jeho použitie, čím sa stal neoceniteľným darom pre celé ľudstvo. Už v prvej svetovej vojne sa začali používať röntgenové jednotky, ktoré umožňovali rýchlo a presne diagnostikovať ranených. Teraz môžeme rozlíšiť dve hlavné oblasti použitia röntgenového žiarenia v medicíne:
- Röntgenová diagnostika;
- röntgenová terapia.
Röntgenová diagnostika
Röntgenová diagnostika sa používa v rôznych možnostiach:
Poďme sa pozrieť na rozdiel medzi týmito metódami.
Všetky tieto diagnostické metódy sú založené na schopnosti röntgenových lúčov osvetľovať film a na ich rozdielnej priepustnosti pre tkanivá a kostný skelet.
Röntgenová terapia
Schopnosť röntgenového žiarenia mať biologický účinok na tkanivá sa využíva v medicíne na liečbu nádorov. Ionizujúci účinok tohto žiarenia sa najaktívnejšie prejavuje v účinku na rýchlo sa deliace bunky, ktorými sú bunky zhubných nádorov.
Mali by ste si však byť vedomí vedľajšie účinky ktoré nevyhnutne sprevádzajú rádioterapiu. Faktom je, že bunky hematopoetického, endokrinného a imunitného systému sa tiež rýchlo delia. Negatívny vplyv na ne vyvoláva príznaky choroby z ožiarenia.
Vplyv röntgenového žiarenia na človeka
Krátko po pozoruhodnom objave röntgenového žiarenia sa zistilo, že röntgenové lúče majú na človeka vplyv.
Tieto údaje boli získané pri pokusoch na pokusných zvieratách, genetikovia však naznačujú, že podobné účinky sa môžu týkať aj ľudského tela.
Štúdium účinkov vystavenia röntgenovému žiareniu umožnilo rozvoj medzinárodné normy na prípustné dávky žiarenia.
Dávky röntgenového žiarenia v röntgenovej diagnostike
Po návšteve röntgenovej miestnosti sa mnohí pacienti obávajú - ako sa prijatá dávka žiarenia prejaví na ich zdraví?
Dávka celkového ožiarenia tela závisí od charakteru zákroku. Pre pohodlie porovnáme prijatú dávku s prirodzenou expozíciou, ktorá sprevádza človeka po celý život.
- RTG: hrudník - prijatá dávka žiarenia je ekvivalentná 10 dňom expozície pozadia; horný žalúdok a tenké črevo - 3 roky.
- Počítačová tomografia brušnej dutiny a panvy, ako aj celého tela - 3 roky.
- Mamografia - 3 mesiace.
- Rádiografia končatín je prakticky neškodná.
- Čo sa týka zubného röntgenového žiarenia, dávka žiarenia je minimálna, pretože pacient je vystavený úzkemu lúču röntgenových lúčov s krátkym trvaním žiarenia.
Tieto dávky žiarenia spĺňajú prijateľné normy, ale ak pacient pociťuje pred röntgenom úzkosť, má právo požiadať o špeciálnu ochrannú zásteru.
Expozícia röntgenových lúčov tehotným ženám
Každý človek musí opakovane absolvovať röntgenové vyšetrenie. Existuje však pravidlo - túto diagnostickú metódu nemožno predpísať tehotným ženám. Vyvíjajúce sa embryo je mimoriadne zraniteľné. Röntgenové lúče môžu spôsobiť abnormality chromozómov a v dôsledku toho narodenie detí s malformáciami. Najzraniteľnejšia je v tomto smere gestačný vek do 16 týždňov. Okrem toho je pre budúce dieťa najnebezpečnejšie röntgenové vyšetrenie chrbtice, panvy a brucha.
Keďže lekári vedia o škodlivom účinku röntgenových lúčov na tehotenstvo, vyhýbajú sa ich používaniu všetkými možnými spôsobmi počas tohto rozhodujúceho obdobia v živote ženy.
Existujú však vedľajšie zdroje röntgenového žiarenia:
- elektrónové mikroskopy;
- farebné TV kineskopy atď.
Budúce mamičky by si mali uvedomiť nebezpečenstvo, ktoré z nich vyplýva.
Pre dojčiace matky nie je rádiodiagnostika nebezpečná.
Čo robiť po röntgene
Aby ste sa vyhli aj minimálnym účinkom röntgenového žiarenia, je možné vykonať niekoľko jednoduchých krokov:
- po röntgene vypite pohár mlieka - odstraňuje malé dávky žiarenia;
- veľmi praktické vziať pohár suchého vína alebo hroznovej šťavy;
- nejaký čas po zákroku je vhodné zvýšiť podiel potravín s vysokým obsahom jódu (morské plody).
Na odstránenie žiarenia po röntgene však nie sú potrebné žiadne lekárske postupy ani špeciálne opatrenia!
Napriek nepopierateľne vážnym následkom vystavenia röntgenovým lúčom by sa nemalo preceňovať ich nebezpečenstvo lekárske prehliadky- vykonávajú sa len na určitých častiach tela a veľmi rýchlo. Výhody z nich mnohonásobne prevyšujú riziko tohto zákroku pre ľudský organizmus.
Röntgenové žiarenie (synonymum röntgenového žiarenia) má široký rozsah vlnových dĺžok (od 8·10 -6 do 10 -12 cm). Röntgenové žiarenie vzniká, keď sa nabité častice, najčastejšie elektróny, spomaľujú v elektrickom poli atómov látky. Výsledné kvantá majú rôzne energie a tvoria súvislé spektrum. Maximálna energia fotónu v takomto spektre sa rovná energii dopadajúcich elektrónov. V (pozri) sa maximálna energia röntgenových kvánt, vyjadrená v kiloelektrónvoltoch, číselne rovná veľkosti napätia aplikovaného na trubicu, vyjadrenej v kilovoltoch. Pri prechode látkou röntgenové lúče interagujú s elektrónmi jej atómov. Pre röntgenové kvantá s energiami do 100 keV najviac charakteristický pohľad interakcia je fotoelektrický jav. V dôsledku takejto interakcie sa kvantová energia úplne spotrebuje na vytiahnutie elektrónu z atómového obalu a odovzdanie kinetickej energie. S nárastom energie röntgenového kvanta klesá pravdepodobnosť fotoelektrického javu a prevláda proces rozptylu kvánt na voľných elektrónoch, takzvaný Comptonov jav. V dôsledku takejto interakcie vzniká aj sekundárny elektrón a navyše vyletí kvantum s energiou nižšou ako je energia primárneho kvanta. Ak energia röntgenového kvanta presiahne jeden megaelektrónvolt, môže dôjsť k takzvanému párovému efektu, pri ktorom sa vytvorí elektrón a pozitrón (pozri). V dôsledku toho sa pri prechode látkou energia röntgenového žiarenia znižuje, t.j. znižuje sa jeho intenzita. Keďže v tomto prípade sú kvantá s nízkou energiou pravdepodobnejšie absorbované, röntgenové žiarenie je obohatené o kvantá s vyššou energiou. Táto vlastnosť röntgenového žiarenia sa využíva na zvýšenie priemernej energie kvanta, teda na zvýšenie jeho tuhosti. Zvýšenie tvrdosti röntgenového žiarenia sa dosahuje pomocou špeciálnych filtrov (pozri). Röntgenové žiarenie sa používa na röntgenovú diagnostiku (pozri) a (pozri). Pozri tiež Ionizujúce žiarenie.
Röntgenové žiarenie (synonymum: röntgenové žiarenie, röntgenové žiarenie) - kvantové elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 250 až 0,025 A (alebo energetické kvantá od 5 10 -2 do 5 10 2 keV). V roku 1895 ho objavil V.K. Roentgen. Spektrálna oblasť elektromagnetického žiarenia susediaca s röntgenovými lúčmi, ktorých energetické kvantá presahujú 500 keV, sa nazýva gama žiarenie (pozri); žiarenie, ktorého energetické kvantá sú pod 0,05 keV, je ultrafialové žiarenie (pozri).
Röntgenové žiarenie, ktoré teda predstavuje relatívne malú časť širokého spektra elektromagnetického žiarenia, ktoré zahŕňa rádiové vlny aj viditeľné svetlo, sa ako každé elektromagnetické žiarenie šíri rýchlosťou svetla (približne 300 tisíc km/s vo vákuu ) a je charakterizovaná vlnovou dĺžkou λ (vzdialenosť, cez ktorú sa žiarenie šíri za jednu periódu kmitania). Röntgenové žiarenie má aj množstvo ďalších vlnových vlastností (refrakcia, interferencia, difrakcia), no pozorovať ich je oveľa ťažšie ako pri žiarení s dlhšími vlnovými dĺžkami: viditeľné svetlo, rádiové vlny.
Röntgenové spektrá: a1 - spojité brzdné spektrum pri 310 kV; a - spojité brzdné spektrum pri 250 kV, a1 - spektrum filtrované 1 mm Cu, a2 - spektrum filtrované 2 mm Cu, b - K-séria volfrámovej línie.
Na generovanie röntgenových lúčov sa používajú röntgenové trubice (pozri), v ktorých dochádza k žiareniu pri interakcii rýchlych elektrónov s atómami anódovej látky. Existujú dva typy röntgenových lúčov: brzdné žiarenie a charakteristické. Bremsstrahlung röntgenové žiarenie, ktoré má spojité spektrum, je podobné bežnému bielemu svetlu. Rozloženie intenzity v závislosti od vlnovej dĺžky (obr.) je znázornené krivkou s maximom; v smere dlhých vĺn krivka mierne klesá a v smere krátkych vĺn strmo a odlamuje sa pri určitej vlnovej dĺžke (λ0), nazývanej krátkovlnná hranica spojitého spektra. Hodnota λ0 je nepriamo úmerná napätiu na elektrónke. Bremsstrahlung vzniká interakciou rýchlych elektrónov s atómovými jadrami. Intenzita brzdného žiarenia je priamo úmerná sile anódového prúdu, druhej mocnine napätia elektrónky a atómovému číslu (Z) materiálu anódy.
Ak energia elektrónov zrýchlených v röntgenovej trubici prekročí kritickú hodnotu pre látku anódy (táto energia je určená pre túto látku kritickým napätím trubice Vcr), dochádza k charakteristickému žiareniu. Charakteristické spektrum je čiarové, jeho spektrálne čiary tvoria rad, označovaný písmenami K, L, M, N.
Séria K je najkratšia vlnová dĺžka, séria L je dlhšia, séria M a N sa pozoruje iba v ťažkých prvkoch (Vcr volfrámu pre sériu K je 69,3 kv, pre sériu L - 12,1 kv). Charakteristické žiarenie vzniká nasledovne. Rýchle elektróny vyrazia atómové elektróny z vnútorných obalov. Atóm je excitovaný a potom sa vráti do základného stavu. V tomto prípade elektróny z vonkajších, menej viazaných obalov vyplnia priestory uvoľnené vo vnútorných obaloch a vyžiaria sa fotóny charakteristického žiarenia s energiou rovnajúcou sa rozdielu energií atómu v excitovanom a základnom stave. Tento rozdiel (a teda aj energia fotónu) má určitú hodnotu, charakteristickú pre každý prvok. Tento jav je základom röntgenovej spektrálnej analýzy prvkov. Obrázok ukazuje čiarové spektrum volfrámu na pozadí súvislého spektra brzdného žiarenia.
Energia elektrónov zrýchlených v röntgenovej trubici sa takmer úplne premení na tepelnú energiu (anóda je v tomto prípade silne zahrievaná), iba nepatrná časť (asi 1% pri napätí blízkom 100 kV) sa premení na energiu brzdného žiarenia .
Použitie röntgenového žiarenia v medicíne je založené na zákonoch absorpcie röntgenového žiarenia hmotou. Absorpcia röntgenového žiarenia je úplne nezávislá od optických vlastností materiálu absorbéra. Bezfarebné a priehľadné olovené sklo používané na ochranu personálu v röntgenových miestnostiach takmer úplne absorbuje röntgenové lúče. Naproti tomu list papiera, ktorý nie je priepustný pre svetlo, röntgenové lúče nezoslabuje.
Intenzita homogénneho (tj určitej vlnovej dĺžky) röntgenového lúča pri prechode cez vrstvu absorbéra klesá podľa exponenciálneho zákona (ex), kde e je základ prirodzených logaritmov (2,718) a exponent x sa rovná súčinu koeficientu útlmu hmoty (μ/p) cm2/g na hrúbku absorbéra vg/cm2 (tu p je hustota látky vg/cm3). Röntgenové lúče sú zoslabené rozptylom aj absorpciou. V súlade s tým je koeficient útlmu hmoty súčtom koeficientov absorpcie hmoty a rozptylu. Koeficient hmotnostnej absorpcie prudko rastie so zvyšujúcim sa atómovým číslom (Z) absorbéra (úmerne Z3 alebo Z5) a so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou (úmerne λ3). Táto závislosť od vlnovej dĺžky je pozorovaná v rámci absorpčných pásiem, na hraniciach ktorých koeficient vykazuje skoky.
Koeficient rozptylu hmoty sa zvyšuje so zvyšujúcim sa atómovým číslom látky. Pre λ≥0,3Å koeficient rozptylu nezávisí od vlnovej dĺžky, pre λ<0,ЗÅ он уменьшается с уменьшением λ.
Pokles absorpčných a rozptylových koeficientov s klesajúcou vlnovou dĺžkou spôsobuje zvýšenie penetračnej sily röntgenového žiarenia. Koeficient absorpcie hmoty pre kosti [absorpcia je spôsobená najmä Ca 3 (PO 4) 2 ] je takmer 70-krát vyšší ako pre mäkké tkanivá, kde absorpciu spôsobuje najmä voda. To vysvetľuje, prečo tieň kostí tak ostro vyniká na röntgenových snímkach na pozadí mäkkých tkanív.
Šírenie nehomogénneho röntgenového lúča akýmkoľvek prostredím spolu s poklesom intenzity je sprevádzané zmenou spektrálneho zloženia, zmenou kvality žiarenia: dlhovlnná časť spektra je absorbovaná do väčšom rozsahu ako krátkovlnná časť sa žiarenie stáva rovnomernejším. Odfiltrovanie dlhovlnnej časti spektra umožňuje zlepšiť pomer medzi hĺbkovými a povrchovými dávkami pri RTG terapii ohnísk nachádzajúcich sa hlboko v ľudskom tele (pozri RTG filtre). Na charakterizáciu kvality nehomogénneho röntgenového lúča sa používa pojem "polovičná zoslabovacia vrstva (L)" - vrstva látky, ktorá zoslabuje žiarenie na polovicu. Hrúbka tejto vrstvy závisí od napätia na trubici, hrúbky a materiálu filtra. Na meranie vrstiev polovičného útlmu sa používa celofán (do energie 12 keV), hliník (20–100 keV), meď (60–300 keV), olovo a meď (>300 keV). Pre röntgenové lúče generované pri napätiach 80-120 kV je 1 mm medi vo filtračnej kapacite ekvivalentný 26 mm hliníka, 1 mm olova je ekvivalentný 50,9 mm hliníka.
Absorpcia a rozptyl röntgenových lúčov je spôsobený jeho korpuskulárnymi vlastnosťami; Röntgenové lúče interagujú s atómami ako prúd teliesok (častíc) - fotónov, z ktorých každý má určitú energiu (nepriamo úmernú vlnovej dĺžke röntgenového žiarenia). Energetický rozsah röntgenových fotónov je 0,05-500 keV.
Absorpcia röntgenového žiarenia je spôsobená fotoelektrickým javom: absorpcia fotónu elektrónovým obalom je sprevádzaná vymrštením elektrónu. Atóm je excitovaný a po návrate do základného stavu vyžaruje charakteristické žiarenie. Vyžarovaný fotoelektrón odnáša všetku energiu fotónu (mínus väzbová energia elektrónu v atóme).
Rozptyl röntgenového žiarenia je spôsobený elektrónmi rozptylujúceho média. Existuje klasický rozptyl (vlnová dĺžka žiarenia sa nemení, ale mení sa smer šírenia) a rozptyl so zmenou vlnovej dĺžky - Comptonov jav (vlnová dĺžka rozptýleného žiarenia je väčšia ako dopadajúca). V druhom prípade sa fotón správa ako pohybujúca sa guľa a k rozptylu fotónov dochádza podľa obrazného vyjadrenia Comntona ako hra biliardu s fotónmi a elektrónmi: pri zrážke s elektrónom fotón odovzdá časť svojej energie k nemu a rozptýli sa, majúc už menšiu energiu (resp. zväčšuje sa vlnová dĺžka rozptýleného žiarenia), elektrón vyletí z atómu s energiou spätného rázu (tieto elektróny sa nazývajú Comptonove elektróny alebo spätné elektróny). K absorpcii röntgenovej energie dochádza pri tvorbe sekundárnych elektrónov (Compton a fotoelektróny) a prenose energie na ne. Energia röntgenového žiarenia prenesená na jednotku hmotnosti látky určuje absorbovanú dávku röntgenového žiarenia. Jednotka tejto dávky 1 rad zodpovedá 100 erg/g. Vplyvom absorbovanej energie v látke absorbéra dochádza k množstvu sekundárnych procesov, ktoré majú dôležitosti pre röntgenovú dozimetriu, pretože práve na nich sú založené metódy merania röntgenového žiarenia. (pozri Dozimetria).
Všetky plyny a mnohé kvapaliny, polovodiče a dielektrika pôsobením röntgenového žiarenia zvyšujú elektrickú vodivosť. Vodivosť majú najlepšie izolačné materiály: parafín, sľuda, guma, jantár. Zmena vodivosti je spôsobená ionizáciou média, t.j. separáciou neutrálnych molekúl na kladné a záporné ióny (ionizácia je produkovaná sekundárnymi elektrónmi). Ionizácia vzduchu sa používa na stanovenie röntgenovej expozičnej dávky (dávka vo vzduchu), ktorá sa meria v röntgenoch (pozri Dávky ionizujúce žiarenie). Pri dávke 1 r je absorbovaná dávka vo vzduchu 0,88 rad.
Pôsobením röntgenových lúčov sa v dôsledku excitácie molekúl látky (a pri rekombinácii iónov) v mnohých prípadoch excituje viditeľná žiara látky. Pri vysokých intenzitách röntgenového žiarenia sa pozoruje viditeľná žiara vzduchu, papiera, parafínu a pod. (výnimkou sú kovy). Najvyššiu výťažnosť viditeľného svetla poskytujú také kryštalické fosfory, ako je Zn·CdS·Ag-fosfor a iné, ktoré sa používajú na obrazovky vo fluoroskopii.
Pôsobením röntgenového žiarenia môžu v látke prebiehať aj rôzne chemické procesy: rozklad halogenidov striebra (fotografický efekt využívaný pri röntgenovom žiarení), rozklad vody a vodných roztokov peroxidu vodíka, zmena vlastnosti celuloidu (zákal a uvoľňovanie gáfru), parafínu (zákal a bielenie) .
V dôsledku úplnej premeny sa všetka energia röntgenového žiarenia absorbovaná chemicky inertnou látkou premení na teplo. Meranie veľmi malých množstiev tepla vyžaduje vysoko citlivé metódy, ale je hlavnou metódou pre absolútne merania röntgenového žiarenia.
Sekundárne biologické účinky vystavenia röntgenovému žiareniu sú základom lekárskej rádioterapie (pozri). Röntgenové lúče, ktorých kvantá sú 6-16 keV (efektívne vlnové dĺžky od 2 do 5 Å), sú takmer úplne absorbované kožným krytom tkaniva ľudského tela; nazývajú sa hraničné lúče alebo niekedy lúče Bucca (pozri lúče Bucca). Na hĺbkovú röntgenovú terapiu sa používa tvrdé filtrované žiarenie s účinnými energetickými kvantami od 100 do 300 keV.
Biologický účinok röntgenového žiarenia by sa mal brať do úvahy nielen pri röntgenovej terapii, ale aj v röntgenovej diagnostike, ako aj vo všetkých ostatných prípadoch kontaktu s röntgenovým žiarením, ktoré si vyžadujú použitie radiačnej ochrany ( pozri).