Röntgensäteilyä

Röntgensäteilyä, eli X-säteilyä, on sähkömagneettinen säteily, jonka aallonpituus on lyhyt ja energia korkea suhteessa näkyvään valoon. Se on ionisoivaa säteilyä, mikä tarkoittaa, että fotonit voivat irrottaa elektroneja aineesta. Nimen otti Wilhelm Conrad Röntgen, joka vuonna 1895 teki kokeensa ja otti ensimmäisen röntgenkuvan.

Ominaisuudet ja tuotanto: X-säteet syntyvät, kun elektronit kiihdytetään suurilla jännitteillä ja osuvat tiheään kohteeseen, esimerkiksi röntgenputkessa. Ne ovat fotoneita, joiden energiat ovat pääosin keV-luokkaa. Säteet tuotetaan lääketieteellisissä ja teollisissa laitteissa sekä suurissa tutkimuslaitoksissa kuten synkrotroneissa. Ne pystyvät tunkeutumaan kudoksiin, ja vaimennus riippuu aineen tiheydestä ja paksuudesta.

Interaktiot ja kuvantaminen: X-säteet vuorovaikuttavat aineen elektronijärjestelmän kanssa. Tärkeimmät vuorovaikutukset ovat fotoelektrinen vuorovaikutus ja Compton-sironta; tiheämmät aineet vaimentavat säteitä tehokkaammin. Eri kudosten absorptioerot mahdollistavat sisäisten rakenteiden näkemisen.

Sovellukset: Diagnostinen radiografia ja tietokonetomografia (CT) ovat yleisimmät lääketieteelliset sovellukset. Teollisuudessa X-säteitä käytetään esimerkiksi hitsien laadunvalvontaan. Turvallisuus- ja turvasovelluksissa ne tukevat tutkimuksia ja tarkastuksia.

Turvallisuus ja sääntely: X-säteily on ionisoivaa ja haitallista suurilla annoksilla; siksi altistumista rajoitetaan ja noudatetaan ALARA-periaatetta. Käytetään suojauksia (esim. lyijy), rajataan altistumista ja seurataan doseja. Yksiköitä ovat Gray (Gy) absorbed dose ja Sievert (Sv) effective dose.