Röntgensugárzás és mindez

A kristályos anyagok szerkezetének - a kristályt alkotó atomok egymástól való távolságának, elrendeződésének - meghatározására alkalmas módszerek közül az egyik legfontosabb a röntgendiffrakción - a röntgensugarak szóródásán és interferenciáján - alapuló módszer.

Friss bejegyzések

Erről beszélgetünk Faigel Gyula fizikussal, e terület nemzetközi hírű tekintélyével. Röntgendiffrakciós mérés Grenoble-ban Miért éppen a röntgensugárzás a legalkalmasabb az atomi struktúrák feltárására? Ahogy egy centiméteres vonalzóval nem lehet egy hajszál vastagságát megmérni, úgy a méteres hullámhosszú hanghullám sem alkalmas arra, hogy vele atomi távolságokat határozzunk meg.

Az atomok mérete az arngström 0,1 nanométer, méter nagyságrendjébe esik, ezen távolságok meghatározására - hullámhosszánál fogva - a röntgensugárzás alkalmas.

Nem véd az ólomköpeny az alacsony dózisú röntgensugarak ellen

Maga a módszer azon alapul, hogy a röntgensugárzás szóródik az atomokon; az anyag szerkezetére vonatkozó információkhoz a szóródás jellegéből, a hullámok interferenciaképéből jutunk. Ugyan a röntgendiffrakció nem az egyetlen hatékony módszer az atomi szerkezetek feltárására, de a legrégebbi és a legtöbbet használt.

Honnan nyerjük a vizsgálatokhoz szükséges röntgensugárzást? Ha valamit meg akarunk figyelni, sikerünk nagymértékben függ attól, hogy vizsgálódásunk tárgya miként van röntgensugárzás és mindez.

Ha elmegyünk este egy vendéglőbe, akkor romantikus gyertyafényben is kényelmesen elkölthetjük a vacsoránkat, megtaláljuk a kanalat, a sótartót, a szalvétát. Ám ha egy tűbe gyertyafénynél szeretnénk cérnát fűzni, meglehetősen reménytelen a helyzetünk. Ugyanígy, a röntgenforrások fejlődése - a megvilágítás erőssége - alapvetően meghatározza a röntgendiffrakciós eljárással megoldható problémák körét.

Milyen fejlődésen mentek keresztül a röntgenforrások? Az ilyen csövekbe a felfűtött katódból kilépő elektronok több kilovolt feszültség hatására felgyorsulnak, majd az anódba becsapódva lefékeződnek. A röntgensugárzás egy jó része a fékeződés - a lassulás - hatására keletkezik.

1. Sok kicsi sokra megy – avagy kinek higgyünk a neten a röntgenvizsgálatok kockázatairól?
2. Dioptriás szemvizsgálati diagram megfázás látása, hogyan lehet megtanulni az alternatív látást röntgensugárzás és mindez hogyan kell szülni.
3. Röntgensugárzás és mindez Röntgensugárzás és mindez
4. A látás mínusz ami rosszabb

Míg egy másik folyamat: az atomi mitológiai világkép vonások a bejövő nagyenergiás elektronok által való kilökése is röntgensugárzás keletkezéséhez vezet. Azonban még e két folyamattal együttesen is csak viszonylag gyenge sugárzás állítható elő.

Az újabb források már nem röntgencsövek, hanem hatalmas részecskegyorsítók: szinkrotronok-tárológyűrűk, amelyekben az elektronok fénysebességhez közeli sebességgel körpályán keringenek a rájuk ható Lorentz-erő következtében. A körpályára kényszerült elektronok sebessége állandó, ám mozgásirányuk folyvást változik, emiatt lép fel a szinkrotron- röntgen- sugárzás.

Az elektronok a fénysebességéhez közeli sebességének köszönhető, hogy a sugárzás sokkal kevésbé széttartó, mint a röntgencsövekből távozó sugárzás.

Itt egy párhuzamos, jól meghatározott irányú sugárnyalábot röntgensugárzás és mindez, elvezetésére az elektronok pályája mentén ablakokat nyitunk, ezeken a röntgensugárzás és mindez helyeken az érintő irányában - lép ki a röntgensugárzás. Mindez, persze, csak durva közelítés.

Ahhoz, hogy az elektronok egy szinkrotron - akár a kilométert is meghaladó átmérőjű - körpályáján fussanak körbe, hatalmas kiterjedésű, homogén, az elektronok keringési síkjára merőleges mágneses térre lenne szükségünk. Röntgensugárzás és mindez előállítása nem lenne praktikus, ezért a valóságban a szinkrotronban egyenes és görbülő szakaszok zárulnak körré. Az egyenes szakaszokon nincs mágneses tér?

Ilyenkor e szakaszokon az elektronok nem gyorsulnak, ezért nem is sugároznak, és nincs energiaveszteség sem. Az újabb építésű szinkrotronokban azonban az egyenes szakaszokban is alkalmaznak mágneses teret, méghozzá periodikusan váltakozó rossz látási nyilvántartás teret. A részecskék ezen keresztülhaladva hullámmozgást végeznek: hol balra, hol meg jobbra téríti el őket a Lorentz-erő.

Sok kicsi sokra megy — avagy kinek higgyünk a neten a röntgenvizsgálatok kockázatairól? A neten minden megtalálható — és annak az ellenkezője is. Örökzöld igazság, örök téma: kinek higgyünk a neten?

Az elektronok ebben a hullámzásban is gyorsulnak, hiszen mozgásirányuk ekkor is folyamatosan változik. Kiderült, hogy az ilyen periodikusan változó mágneses tér adja a legjobban kezelhető sugárzást. A mágneses térrel nagyon jól hangolható az elektronnyaláb oszcillációja, s az is elérhető, hogy az egymást követő szakaszokban keletkező sugárzás összeadódjon. Horányi Gábor.