Producción de rayos XLos rayos X son productos de la desaceleración rápida de electrones muy energéticos (del orden 1000eV) al chocar con un blanco metálico. Según la mecánica clásica, una carga acelerada emite radiación electromagnética, de este modo, el choque produce un espectro continuo de rayos X (a partir de cierta longitud de onda mínima). Sin embargo experimentalmente, además de este espectro continuo, se encuentran líneas características para cada material. Estos espectros —continuo y característico— se estudiarán más en detalle a continuación.

La producción de rayos X se da en un tubo de rayos X que puede variar dependiendo de la fuente de electrones y puede ser de dos clases: tubos con filamento o tubos con gas.

El tubo con filamento es un tubo de vidrio al vacío en el cual se encuentran dos electrodos en sus extremos. El cátodo es un filamento caliente de tungsteno y el ánodo es un bloque de cobre en el cual esta inmerso el blanco. El ánodo es refrigerado continuamente mediante la circulación de agua, pues la energía de los electrones al ser golpeados con el blanco, es transformada en energía térmica en un gran porcentaje. Los electrones generados en el cátodo son enfocados hacia un punto en el blanco (que por lo general posee una inclinación de 45°) y producto de la colisión los rayos X son generados. Finalmente el tubo de rayos X posee una ventana la cual es transparente a este tipo de radiación elaborada en berilio, aluminio o mica.

El tubo con gas se encuentra a una presión de aproximadamente 0.01 mmHg y es controlada mediante una válvula; posee un cátodo de aluminio cóncavo, el cual permite enfocar los electrones y un ánodo. Las partículas ionizadas de nitrógeno y oxígeno, presentes en el tubo, son atraídas hacia el cátodo y ánodo. Los iones positivos son atraídos hacia el cátodo e inyectan electrones a este. Posteriormente los electrones son acelerados hacia el ánodo (que contiene al blanco) a altas energías para luego producir rayos X. El mecanismo de refrigeración y la ventana son los mismos que se encuentran en el tubo con filamento.

Los sistemas de detección más usuales son las películas fotográficas y los dispositivos de ionización.

La emulsión de las películas fotográficas varía dependiendo de la longitud de onda a la cual se quiera exponer. La sensibilidad de la película es determinada por el coeficiente de absorción másico y es restringida a un rango de líneas espectrales. La desventaja que presentan estas películas es, por su naturaleza granizada, la imposibilidad de un análisis detallado pues no permite una resolución grande.

Los dispositivos de ionización miden la cantidad de ionización de un gas producto de la interacción con rayos X. En una cámara de ionización, los iones negativos son atraídos hacia el ánodo y los iones positivos hacia el cátodo, generando corriente en un circuito externo. La relación entre la cantidad de corriente producida y la intensidad de la radiación son proporcionales, así que se puede realizar una estimación de la cantidad de fotones de rayos X por unidad de tiempo. Los contadores que utilizan este principio son el contador Geiger, el contador Proporcional y el contador de destellos. La diferencia entre ellos es la amplificación de la señal y la sensibilidad del detectorFuente(s):http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_X

MADRID.- La máquina de rayos X, que cambiaría el rumbo de la medicina gracias a

su capacidad para atravesar los cuerpos opacos, como el humano, ha sido elegida

como el invento científico "más importante del mundo", por delante de avances

como la penicilina o la cápsula del Apolo 10. Así lo han considerado los cerca de

50.000 visitantes que en los últimos meses han participado en la encuesta

propuesta por el personas el Museo de Ciencia de Londres para elegir el hallazgo

científico que más impacto ha tenido en las vidas de las personas.

Con 9.581 votos, la máquina de rayos X se alza claramente con el primer puesto,

seguida de la penicilina (6.825 votos) y la doble hélice de ADN(6.725). El profesor

británico y presidente del Colegio Real de Radiólogos, Andy Adam, se ha mostrado

"encantado" al conocer los resultados. "La cámara de rayos X ha revolucionado la

práctica médica y esta tecnología ha avanzado tanto que estamos ya llegando a

la era del 'paciente transparente' ", ha declarado al diario 'The Times'.

Los Rayos X vieron la luz el 8 de noviembre de 1895, gracias al trabajo del profesor

Wilshelm Conrad Roentgen, que por este descubrimiento recibiría el Premio Nobel.

Desde la Sociedad Española de Radiología Médica señalan que "la radiología ha

contribuido de forma esencial a mejorar y favorecer la salud de la población

general, tanto como el desarrollo de medicamentos".

En este 'Top 10' de los inventos más significativos, la máquina de Rayos X se ha

impuesto a productos tan variados como el automóvil modelo T de la Ford, el primer

vehículo familiar producido en masa; el motor de vapor, que desató la revolución

industrial; el cohete alemán V2, el primer misil balístico que fue el precursor del

cohete espacial; el telégrafo eléctrico; la primera locomotora moderna - la famosa

'Stephenson's Rocket-'; y la computadora 'Pilot ACE', la primera construida en Gran

Bretaña.

"El hecho de que los tres primeros puestos estén ocupados por avances médicos

indica que los ciudadanos aprecian mucho la investigación que sirva para mejorar

su salud. Es lo más importante", indicó Ben Bradshaw, secretaria de Estado de

Cultura y Deportes durante la presentación de los resultados.

Pero como en casi todas estas clasificaciones hay algún motivo de polémica, ésta

no iba a ser menos. El invento que más ha dividido la opinión es el 'cohete

V2' -que ha obtenido el puesto 5 del ránking-, ya que fue utilizado por el ejército

alemán en la Segunda Guerra Mundial para bombardear Londres. Sin embargo, el

experto Adrian Nahum señala que éste fue el primer objeto producido por el

hombre que logró viajar más allá de la atmósfera de la Tierra.

¿Cómo funcionan los rayos X?Ana Reyero de 1º A ESO nos envía este interesante artículo

1. FuncionamientoLos rayos X son ondas invisibles de energía que pueden atravesar tejidos blandos, como la piel, pero que se detienen ante tejidos duros como el hueso. Al atravesar los rayos X el cuerpo y poner detrás una placa sensible a la luz, se produce una imagen que refleja si el cuerpo está dañado (si hay un hueso roto). En las zonas donde los rayos X traspasan es cuerpo, la placa se vuelve negra; donde no, la placa sigue siendo clara. Aparte de las fracturas y enfermedades de los huesos también pueden detectar líquido en los pulmones. 

Máquina de rayos X.

2. Aplicaciones de los rayos X 

2.1. Medicina

Las fotografías de rayos X o radiografías y el fluoroscopio se emplean mucho en medicina como herramientas de diagnóstico. En la radioterapia se emplean rayos X para tratar determinadas enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los tumores a la radiación. La utilidad de las radiografías para el diagnóstico se debe a la capacidad de penetración de los rayos X. A los pocos años de su descubrimiento ya se empleaban para localizar cuerpos extraños, por ejemplo balas, en el interior del cuerpo humano. 

2.2. Industria

Además de las aplicaciones de los rayos X para la investigación en física, química, mineralogía, metalurgia y biología, los rayos X también se emplean en la industria como herramienta de investigación y para realizar numerosos procesos de prueba. Son muy útiles para examinar objetos, por ejemplo piezas metálicas, sin destruirlos. Las imágenes de rayos X en placas fotográficas muestran la existencia de fallos, pero la desventaja de

este sistema es que el equipo de rayos X de alta potencia que se necesita es voluminoso y caro. Por ello, en algunos casos se emplean radioisótopos que emiten rayos gamma de alta penetración en vez de equipos de rayos X. 

2.3. Investigación

El estudio de los rayos X ha desempeñado un papel primordial en la física teórica, sobre todo en el desarrollo de la mecánica cuántica. Como herramienta de investigación, los rayos X han permitido confirmar experimentalmente las teorías cristalográficas. Utilizando métodos de difracción de rayos X es posible identificar las sustancias cristalinas y determinar su estructura. 

Información extraída: - http://www.geocities.com/fisicaquimica99/radiacion11.htm- VARIOS, Enciclopedia de preguntas y respuestas, Larousse, Madrid, 1997.

Cómo funcionan los rayos X

Los rayos X son un tipo de radiación, como la luz o las ondas de radio. Los rayos X pasan a través de la mayoría de los objetos, incluso el cuerpo.Una vez que se encuentra cuidadosamente dirigida a la parte del cuerpo a examinar, una máquina de rayos X genera una pequeña cantidad de radiación que atraviesa el cuerpo, produciendo una imagen en película fotográfica, o en una placa especial de registro de imágenes digitales.

Los rayos X son absorbidos por diferentes partes del cuerpo en variables grados. Los huesos absorben gran parte de la radiación mientras que los tejidos blandos, como los músculos, la grasa y los órganos, permiten que más de los rayos X pasen a través de ellos. En consecuencia, los huesos aparecen blancos en los rayos X, mientras que los tejidos blandos se muestran en matices de gris y el aire aparece en negro.

Hasta muy recientemente, las imágenes de rayos X se han mantenido como copia impresa en película (muy similar a un negativo fotográfico). Hoy en día, la mayoría de las imágenes

son archivos digitales que se almacenan electrónicamente. Estas imágenes almacenadas son de fácil acceso y a veces se comparan con las imágenes actuales de rayos X para el diagnóstico y la administración de enfermedades.

Los rayos X son un tipo de radiación, como la luz o las ondas de radio. Los rayos X

pasan a través de la mayoría de los objetos, incluso el cuerpo.

Una vez que se encuentra cuidadosamente dirigida a la parte del cuerpo a

examinar, una máquina de rayos X genera una pequeña cantidad de radiación que

atraviesa el cuerpo, produciendo una imagen en película fotográfica, o en una

placa especial de registro de imágenes digitales.

Los rayos X son absorbidos por diferentes partes del cuerpo en variables grados.

Los huesos absorben gran parte de la radiación mientras que los tejidos blandos,

como los músculos, la grasa y los órganos, permiten que más de los rayos X pasen

a través de ellos. En consecuencia, los huesos aparecen blancos en los rayos X,

mientras que los tejidos blandos se muestran en matices de gris y el aire aparece

en negro.

Hasta muy recientemente, las imágenes de rayos X se han mantenido como copia

impresa en película (muy similar a un negativo fotográfico). Hoy en día, la mayoría

de las imágenes son archivos digitales que se almacenan electrónicamente. Estas

imágenes almacenadas son de fácil acceso y a veces se comparan con las imágenes

actuales de rayos X para el diagnóstico y la administración de enfermedades.

Inventor de la máquina de RAYOS X

Mónico Sánchez Moreno (1880-1961) fue un afamado inventor nacido en Piedrabuena, Ciudad Real. 

De extracción humilde, a muy corta edad se fue a trabajara Fuente el Fresno (Ciudad Real). 

Wilhelm Conrad Röntgen Inventor de los rayos X

A todos nos han hecho multitud de radiografías a lo largo de nuestra vida. Pero no es tan conocido el

inventor de este gran avance de la medicina, Wilhelm Röntgen.

El invento data del 8 de Noviembre de 1895 cuando un físico alemán, Wilhelm Röntge, comunicó su

asombroso descubrimiento completándolo con una prueba irrefutable, una fotografía que mostraba los

huesos de una mano. Fue algo totalmente accidental causado al descubrir unas fluorescencias  en una

pantalla que estaba cerca de un tubo de descarga eléctrico y darse cuenta que todo se debía a la

producción de rayos catódicos en ese tubo. Se dio cuenta que al poner la mano entre el tubo y la pantalla

podía ver la imagen de los huesos y a partir de ese momento se volcó en estudiar las propiedades de esta

nueva radiación.

Los denominó “rayos incógnita” o lo que es lo mismo “rayos X”  al no saber su procedencia ni su

composición. Es curioso que hoy siga conservando este nombre.

Fue tal la reacción ante su invento que el propio Kaiser Guillermo II le solicitó una demostración en la

Corte y le concedió la Orden de la Corona. También recibió la medalla Rumford de la Real Sociedad de

Londres en 1896, la medalla Barnard de la Universidad de Columbia y el Premio Nobel de Física de 1901.

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Los rayos X son un tipo invisible de radiación electromagnética. Tienen una frecuencia muy alta y una longitud de onda bastante corta, lo que les permite atravesar cuerpos opacos con mucha facilidad facilidad.

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas invisibles capaces de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las películas fotográficas. Su descubridor los llamó ‘rayos incógnita’, o tal y como los conocemos hoy en día, ‘rayos X’ porque no sabía lo que eran, ni cómo se producían.El descubridor de los rayos X fue el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen. El 8 de noviembre de 1895, estudiaba el comportamiento de los electrones emitidos por un tubo de crookes. Para ello, cubrió el tubo con una funda de cartón negro, y al conectar su equipo, observó un débil resplandor a lo lejos. Fue entonces cuando se dio cuenta de que estos destellos eran capaces de iluminar unos frascos  de sales de bario colocados en el mismo laboratorio, estando el tubo envuelto en papel negro y habiendo varias planchas de madera y unos gruesos libros entre él y los frascos.

A partir de ahí, comenzó a estudiar las propiedades de los rayos X, para lo que pensó en fotografiar el fenómeno. Fue así como realizó un nuevo descubrimiento: las placas fotográficas que tenía en su caja estaban veladas. Intuyó la acción de estos rayos sobre la emulsión fotográfica, y colocó una caja de madera con unas pesas sobre una placa fotográfica. El rayo atravesaba la madera e impresionaba la imagen de las pesas en la fotografía.Tras realizar varios experimentos con distintos objetos, el 22 de diciembre decidió practicar la primera prueba con humanos. Le pidió a su esposa que colocase la mano sobre la placa durante quince minutos, y al revelar la placa de cristal, pudieron observar la primera radiografía del cuerpo humano; los huesos de la mano de Berta. Se trataba del comienzo de la Radiología.

Médicas

Desde que Röntgen descubrió que los rayos X permiten captar estructuras óseas, se ha

desarrollado la tecnología necesaria para su uso en medicina. La radiología es la especialidad

médica que emplea la radiografía como ayuda en el diagnóstico médico, en la práctica, el uso

más extendido de los rayos X.

Los rayos X son especialmente útiles en la detección de enfermedades del esqueleto, aunque

también se utilizan para diagnosticar enfermedades de los tejidos blandos, como

la neumonía, cáncer de pulmón, edema pulmonar,abscesos.

En otros casos, el uso de rayos X tiene más limitaciones, como por ejemplo en la observación

del cerebro o losmúsculos. Las alternativas en estos casos incluyen la tomografía axial

computarizada, la resonancia magnética nuclear o los ultrasonidos.

Los rayos X también se usan en procedimientos en tiempo real, tales como la angiografía, o

en estudios de contraste.

Otras

Los rayos X pueden ser utilizados para explorar la estructura de la materia cristalina mediante

experimentos dedifracción de rayos X por ser su longitud de onda similar a la distancia entre

los átomos de la red cristalina. Ladifracción de rayos X es una de las herramientas más útiles

en el campo de la cristalografía.

También puede utilizarse para determinar defectos en componentes técnicos, como

tuberías, turbinas, motores, paredes, vigas, y en general casi cualquier elemento estructural.

Aprovechando la característica de absorción/transmisión de los Rayos X, si aplicamos una

fuente de Rayos X a uno de estos elementos, y este es completamente perfecto, el patrón de

absorción/transmisión, será el mismo a lo largo de todo el componente, pero si tenemos

defectos, tales como poros, pérdidas de espesor, fisuras (no suelen ser fácilmente detectables),

inclusiones de material tendremos un patrón desigual.

Esta posibilidad permite tratar con todo tipo de materiales, incluso con compuestos,

remitiéndonos a las fórmulas que tratan el coeficiente de absorción másico. La única limitación

reside en la densidad del material a examinar. Para materiales más densos que el plomo no

vamos a tener transmisión.

Es la maquina que ha revolucionado el campo de la medicina, el mundo de la ciencia y la tecnología, debido a que a través de esta se puede conocer el mundo interno de los cuerpos opacos, especialmente de los seres humanos pudiendo así detectar fácilmente como ocurren las enfermedades.

Nombre del inventoTomografía axial computarizada.

Es conocido también por sus siglas TAC o escáner.

InventorGodfrey Hounsdfiel (1919 - 2004) fue el inventor de esta técnica.

Gracias a este invento, compartió el Nobel de 1979 con el médico sudafricano Allan Cormack, que había desarrollado por su cuenta un aparato similar

NacionalidadNacion en Newark, Inglaterra

El escáner es un aparato que realiza un tipo especial deradiografía, llamada Tomografía Axial Computerizada (TAC). En ella, en lugar de un sólo haz de rayos a través del cuerpo (como en una radiografía normal), se envían muchos haces simultáneamente desde diferentes ángulos, que son analizados con ayuda de un ordenador para combinar las diferentes imágenes del área que requiere el análisis en una sola.

Un aparato de rayos X de invención reciente, y que se emplea sin compuestos de contraste, proporciona visiones claras de cualquier parte de la anatomía, incluidos los tejidos blandos. Se conoce como escáner (scanner) o aparato de tomografía axial computerizada; gira 180° en torno al cuerpo del paciente emitiendo un haz de rayos X del grosor de un lápiz en 160 puntos diferentes. Unos cristales situados en los puntos opuestos reciben y registran la absorción de los distintos espesores de tejido y huesos. Estos datos se envían a un ordenador o computadora que convierte la información en una imagen sobre una pantalla.

Muchos productos industriales se inspeccionan de forma rutinaria mediante rayos X, para que las unidades defectuosas puedan eliminarse en el lugar de producción. Existen además otras aplicaciones de los rayos X, entre las que figuran la identificación de gemas falsas o la detección de mercancías de contrabando en las aduanas; también se utilizan en los aeropuertos para detectar objetos peligrosos en los equipajes. Los rayos X ultrablandos se emplean para determinar la autenticidad de obras de arte y para restaurar cuadros.

Las fotografías de rayos X o radiografías y la fluoroscopia se emplean mucho en medicina como herramientas de diagnóstico. En la radioterapia se emplean rayos X para tratar determinadas enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los tumores a la radiación.

La utilidad de las radiografías para el diagnóstico se debe a la capacidad de penetración de los rayos X. A los pocos años de su descubrimiento ya se empleaban para localizar cuerpos extraños, por ejemplo balas, en el interior del cuerpo humano.

Con la mejora de las técnicas de rayos X, las radiografías revelaron minúsculas diferencias en los tejidos, y muchas enfermedades pudieron diagnosticarse con este método. Los rayos X eran el método más importante para diagnosticar la tuberculosis cuando esta enfermedad estaba muy extendida. Las imágenes de los pulmones eran fáciles de interpretar porque los espacios con aire son más transparentes a los rayos X que los tejidos pulmonares.

Otras cavidades del cuerpo pueden llenarse artificialmente con materiales de contraste, de forma que un órgano determinado se vea con mayor claridad. El sulfato de bario, muy opaco a los rayos X, se utiliza para la radiografía del aparato digestivo. Para examinar los riñones o la vesícula biliar se administran determinados compuestos opacos por vía oral o intravenosa.

Estos compuestos pueden tener efectos secundarios graves, por lo que sólo deben ser empleados después de una consulta cuidadosa. De hecho, el uso rutinario de los rayos X se ha desaconsejado en los últimos años, ya que su utilidad es cuestionable.