الاشعه السينيه (الاشعه X)

الأشعة السينية ( أشعة X ):



في عام 1895 اكتشف عالم ألماني اسمه ويليام رونتجن أشعة أكس بينما كان يجرى تجربة تسليط شعاع الكتروني على أنبوبة تأين غازي ، فلاحظ العالم رونتجن أن الشاشة الفسفورية في المختبر بدأت تتوهج عند اصطدام شعاع الالكترونات عليها. هذه النتيجة في حد ذاتها لم تكن مدهشه حيث كان من المعلوم أن تتوهج الشاشة الفسفورية بفعل الشعاع الالكتروني ولكن رونتجن أحاط الأنبوبة المفرغة بألواح سوداء سميكة لتتمكن من حجب الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من الأنبوبة المفرغة، كما وضع رونتجن عدة أجسام بين الأنبوبة والشاشة الفسفورية وكانت النتيجة أن الشاشة الفسفورية لا زالت تتوهج. وحتى يتأكد من أن هناك أشعة جديدة هي التي اخترقت تلك الأجسام ووصلت للشاشة الفسفورية قام رونتجن بتجربة إضافية وهي بأنه وضع يده أمام الأنبوبة المفرغة وشاهد على الشاشة الفسفورية صورة لعظام يده، لاحظ هنا أن رونتجن اكتشف أشعة جديدة هي أشعة اكس وفي نفس الوقت اكتشف احد أهم تطبيقاتها.

تعريفها :
هي عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية ترددها عال ومن ثم طاقتها عالية .

سبب تسميتها :
سُميت أشعة X ، لأن طبيعتها لم تكن معروفة حينما أكتشفها روتنجن .

سبب انبعاثها :
تنبعث من الذرات ذات العدد الذري المتوسط , نتيجة انتقال الإلكترون من أحد مستويات الطاقة العليا إلى مستويات الطاقة الدنيا ، مما يجعل الإلكترون يتخلص من فرق الطاقة بين المستويين على شكل فوتونات عالية التردد (عالية الطاقة) .

صفاتها :
1 – موجات كهرومغناطيسية ذات تردد عالي وطاقة عالية .
2 – يمكن التحكم بقدرتها ( ترددها ) من خلال التحكم بالجهد الكهربائي المسلط .
3 – قدرتها على النفاذ عالية جدا .
4 – تسبب توهجا لبعض المواد في الظلام .

استخداماتها :
1 – في الطب للكشف عن الكسور والحصى وتسوس الأسنان
2 – في المطارات لكشف عن الأجسام المعدنية
3 – في الصناعة للكشف عن التشققات في بعض المصنوعات .






ملاحظة :
الأشعة السينية تسمى بالظاهرة الكهروضوئية العكسية ، حيث أن الظاهرة الكهروضوئية كما مر معنا يتم فيها تسليط موجات ضوئية فتتحرر الإلكترونات ، وأما في الأشعة السينية فيحدث العكس ، حيث أن الإلكترونات هي التي تتسبب في انبعاث الأشعة الكهرومغناطيسية .

جهاز توليد الأشعة السينية :يستخدم لتوليد الأشعة السينية أنبوب كولدج ، الذي يتركب مما يلي :
1 - مهبط ( فتيلة ) 2 - مصعد ( الهدف ) 3 - أنبوبة مفرغة من الهواء 4 – مصدر فرق جهد عالي .










آلية عمل جهاز توليد الأشعة السينية :
عند توصيل الدائرة يسخن الفتيل فتتحرر إلكتروناته وتتنافر مع المهبط وتتجاذب مع المصعد فتتحرك بسرعة هائلة باتجاه المصعد (الهدف) بسبب فرق الجهد الكبير وتصطدم بمادة الموليبدن المكونة للهدف فتنبعث الأشعة السينية من الهدف .











:








1- طريقة الاصطدام :




- تصطدم الالكترونات المسرعة بالالكترونات الموجودة في المستويات الداخلية لذرات مادة الهدف فتنطلق هذه الالكترونات تاركة فجوة .
- ينتقل إليها إلكترون من مستوي أعلى ويتخلص هذا الإلكترون من كمية من الطاقة في صورة فوتونات عالية التردد ( الأشعة السينية ) تعادل الفرق بين طاقة المستويين الذي انتقل بينهما .
- وتعطي الطريقة طيفاً ذا تردد محدد يُسمى الطيف الخطي وذلك لأن طاقته محددة .
















2- طريقة الفرملة :
بعض الإلكترونات المتسارعة نحو الهدف لا تستطيع الاصطدام بمادة الهدف بسبب تنافرها مع الكترونات ذرة الهدف فتتناقص طاقتها الحركية وتتحول طاقة الإلكترون إلى فوتونات ترددها عالي (الأشعة السينية).
- وتعطي هذه الطريقة طيفاً ذا تردد غير محدد يُسمى الطيف المتصل .