Röntgensäteisiin

Röntgensäteisiin viittaavat X-säteet ovat ionisoivaa elektromagneettista säteilyä. Näiden fotonien energia ja aallonpituus ovat hyvin lyhyitä: aallonpituudet noin 0,01–10 nanometriä, mikä vastaa energia-aluetta useista 100 eV:sta useisiin satoihin keV:iin. Röntgensäteet syntyvät pääasiassa röntgenputkissa, kun elektronit kiihdytetään ja osuvat raskaaseen kohteeseen, yleisimmin volframialustaan. Säteily on yleensä polyenergeettinen, ja sen spektri muokataan suodattimilla sekä muilla kuvaustekniikoilla.

Röntgensäteiden vuorovaikutukset aineen kanssa määrittävät sen läpäisevyyden ja kuvantamisen mahdollisuudet. Yleisimmät vuorovaikutukset ovat fotoelektrinen vuorovaikutus ja Compton-sirpale. Absorptio riippuu sekä materiaalin tiheydestä että alkuaineen Z-arvosta; korkean Z:n aineet absorboivat säteet tehokkaammin. Beerin lain kaltainen riippuvuus kuvataan I = I0 e^{-μx}.

Käyttötarkoitukset ovat laajat: lääketieteellinen kuvantaminen kuten röntgenkuvaus, fluoroskooppia ja tietokonetomografia (CT), hammasradiologia sekä teollinen ei‑tuhoava testaaminen (NDT). Lisäksi röntgensäteitä käytetään materiaalitutkimuksessa ja kristallografian tutkimuksissa, muun muassa synkrotronilaitoksissa.

Turvallisuus: koska röntgensäteet ovat ionisoivaa säteilyä, niiden altistuminen on rajoitettava. Suojausta, kuten lyijysuojia ja turvavälejä, sekä annosmittauksia sovelletaan. Säteilyannokset mitataan Grayn (Gy) ja sievertin (Sv) yksiköissä; ALARA-periaate ohjaa minimoimaan vastaanottoa.

Historia: röntgensäteet löydettiin vuonna 1895 saksalaisen fyysikon Wilhelm Röntgenin toimesta. Löytö johti röntgenkuvausten kehitykseen ja niiden nimeen, ja röntgensäteet ovat sittemmin muodostuneet keskeiseksi työkaluksi lääketieteessä ja tutkimuksessa.