X Işınları hakkında bilgi

Işınlar
X Işınları
X Işınlarının Üretilmesi
X Işınlarının Tıp'ta Kullanılması
X Işını Astronomisi


X Işınları Nedir


Doğadaki görünür ışık yada radyo dalgalarına benzer bir elektro magnetik ışınım biçimidir Değişik ışınım türleri gibi X ışınları da, boşlukta (vakumda) yol alabilen ve ancak bazı maddelerin içinden geçebilen enerji dalgalarından oluşur X ışınları gözle görülemez ve elektro magnetik tayfın moröte*si ışınları ile gamma ışınları aralarında kalan kesiminde yer alırlar X ışınlarını 1895'te, Alman bilim adamı Wilhelm Conrad Röntgen keşfetti Bu yüzden bu ışınlara Röntgen ışınları da denir Röntgen, havasının çoğu boşaltılmış bir vakum lambasının için*den geçirdiği elektrik akımıyla deney yapar*ken iki olay gözlemledi Bunlardan birincisi, katottan (eksi sırık) anota dürüst, fazla ufak parçacıklardan oluştuğu düşünülen ışınların aktığı ve bu ışınların lambanın değişik ucuna sıvanmış fosfor katmana çarptığında camda yeşil bir flüorışıma yarattığıydı Sahiden bu, o dönemde bilinen bir olguydu

Kendisine bugünkü ününü kazandıran öbür gözlemi ise Röntgen'in, akıntı geçişi sırasında vakum lambasında garip bir ışınımın oluştu*ğunu bulmasıydı Deneyi yaptığı tezgâhın üstünde, lambanın yakınlarında, baryum platinosiyanür bileşiğiyle dolgun bir ekran vardı; lamba siyah kâğıtla astarlı olduğunda bile bu ekranın üzerinde bir flüorışıma oluşuyordu, Röntgen bu ışımaya, lamba üzerindeki yeşil flüorışıma bölgesinden siyah kâğıdı geçip gelen ışınların yol açtığı sonucunu çıkardı Keza, lamba ile ekran aralarında yer alan cisimlerin gölgelerinin de ekranın üzerine düştüğünü gördü ve buradan da bu ışınların bazı maddelerden siyah kâğıttaki kadar kolay geçmediği sonucuna ulaştı Bu çalışmasıyla 1901'de ilk Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan Röntgen, bu yeni ve gi*zemli ışınlara X ışını adını verdi Röntgen, katottan gelen ışınların çarptığı herhangi bir katı cismin X ışınları saldığını da buldu Eksi Uç ışınlarının, elektron adı verilen fazla küçük parçacıkların akışı olduğu sonradan ortaya çıkarıldı Lambaya eksi uç ışınlarının akıntı yolu üzerine metal bir niyet yerleştirildiğinde, hareket halindeki elektron*ların aniden durdurulması sonucunda oluşan X ışınlarının miktarı, bu elektronların yalnız*ca lambanın çeperlerine çarpmasıyla ortaya meydana çıkan X ışınlarının miktarından fazla daha artı olduğu da daha sonra bulundu

X ışınlarının elektro magnetik enerji dalga*ları olduğu fakat 1912'de kanıtlandı Işık ya da radyo dalgalarına benzemekle birlikte, X ışınlarının dalga boyu değişik elektro magnetik ışınım biçimlerininkinden fazla daha kısa*dır X ışınlarının dalga boyu 1 nanometrenin onda biri ile 100 nanometre aralarında değişir (1 nanometre 1 metrenin milyarda 1 ’idir) X ışınları hem çok yüksek enerjiye sahiptir Bu ışınların maddenin içine işleyebilmesi de bu özellikten kaynaklanır
X Işınlarının Üretilmesi

X ışınları, vakum lambasındaki hedefin elek*tronlarla topa tutma edilmesi sonucu elde edilir X ışınlarının maddenin içine işleyebil*me gücüne sertlikdenir Bu ışınların sertliği iki şeye bağlıdır Bunlardan birincisi, lambadaki havanın yada gazın ne derece boşaltılmış olduğudur Lambada kalan gaz moleküllerinin sayısı ne dek azsa, bu mole*küllerle çarpışarak hedeften sapan elektronla*rın sayısı da pek eksik olur İkinci etmen tüpe uygulanan gerilimin şiddeti, yani elektrik basıncıdır Gerilim ne değin yüksekse, hedefe çarpan elektron akımının darbe etkisi de o ölçüde büyük olur


Bugün kullanılmakta olan X ışını lambala*rının birçok Coolidge lambasıdır Bu lamba türünü ABD'li bilim adamı William David Coolidge (18731975) geliştirmiştir Son nehir*ce yüksek bir vakum düzeyine sahip olan bu lambalarda elektronlar, radyo lambalarında olduğu gibi sıcak bir filamandan (ince bir telden) yayılır Katottan meydana çıkan ve 1 milyon volta dek ulaşabi*len yüksek bir gerilimle hızlandırılan elek*tronlar tungstenden üretilmiş ağır bir çubuğa çarptırılır Tungsten, elektron bombardıma*nının neden olduğu yüksek sıcaklıklara erime*den dayanabilir Tungsten çubuğun filamana yakın olan ucu belirli bir eğimle kesilmiştir; bu uca niyet denir Hedeften X ışınları yayılır, ama lamba belirtilmiş bir açık sözlülük dışarıda kalın bir kurşun katmanıyla sıvanmış oldu*ğundan X ışınları yalnızca bu açıklıktan dışarı çıkar, bu yüzden de bir demet halinde yol alır

X ışınları insanın iç organlarının resmini çekmek için kullanılabilir X ışınları insan vücudundan geçerken, bazı dokular tarafın*dan başka dokulara oranla daha fazla soğuru*lur (emirilir)

Örneğin kemikler kaslara kadar daha çok X ışını soğurur Bu tür soğurma farklarından kaynaklanan bilgiler, yorumlan*mak üzere düşürülebilir veya bir film üzerine kaydedilebilir Eğer bir fotoğraf filmi X ışın*larının yolu üzerinde tutulursa, filmin vücuttan daha fazla X ışınının geçtiği kesimleri kararır Bu Nedenle vücudun iç organlarını bildiren bir gölge devlete ait(radyografi) elde edilir

Film yerine plastikle kaplanmış beyaz kâğıt da kullanılabilir Selenyum gibi yarıiletken bir maddeden yapılmış bir levha elektrikle yükle*nir ve X ışınına tutulursa, ışınım gören kesim*lerindeki ağırlık ortadan kalkar, ışınım görme*yen kesimleri ise yüklü kalır Gerisinde, müşteri selenyum levha her parçacığı elektrik yüklü fazla ince bir çivit tozu bulutundan geçirilir ve bu nedenle toz parçacıklarının levha üzerindeki karşıt elektrik yüklerince çekilmesi sağlanır Sonra bu toz parçacıkları plastik çizgili beyaz kâğıt üstüne aktarılır, bu nedenle kuru bir radyografi elde edilir

Flüorışıl bir ekranın X ışınlarına tutulma*sıyla hareketli resimler elde edilebilir Ekran, vücudun asgari sayıda X ışını geçirdiği yerler*de en aydınlık olur Ekranın X ışını çarpan bölgelerinde flüorışıma oluşur; bu yüzden bu tetkik yöntemine flüoroskopi denir X ışınlarının taşıdığı bilgi videobant yada film üstüne kaydedilebilir Bilgisayarlı tomografi taramasında, fotoğ*raf filmi yerine son derece duyarlı sensor*lardan yararlanılır Bu yöntemde vücuda ince bir X ışını demeti tutulur; soğurulmayan ışınım vücuttan algılayıcıya geçer daha sonra bir bilgisayar bu bilgiyi vücuttan alınmış çapraz bir kesit biçiminde yorumlar

X Işınlarının Tıpta Kullanılması


Çeşitli hastalıkların tanı ve tedavisinde, öncelikle X ışınları elde etmek üzere dağıtılmış ışınım türlerin den yararlanılmasına dayalı tıp dalma radyo*loji denir Doktorlar yada radyologlar, X ışınlarıyla çekilen filmleri, yani röntgen film*lerini inceleyerek vücudun böylece fazla bölümünü gözden geçirebilirler Akciğerlerde herhangi bir enfeksiyon, kanser yada diğer bir hasta*lık belirtisi bulunup bulunmadığı bu yolla saptanabilir Kemiklerdeki kırıklar da rönt*gen filmlerinde görülebilir Diş hekimleri dişlerin, diş köklerinin ve çevresindeki doku*ların sağlıklı olup olmadığını anlayışlı olmak için X ışınlarından yararlanırlar

Doktorlar sindirim kanalını inceleyerek ta*nı koyabilmek için hastaya baritin içirirler Et ve kemik dokusundan daha yo*ğun, X ışınlarını geçirmeyen bir madde olan baritin flüorışıl ekran üstüne koyu bir gölge şeklinde yansır ve sindirim sisteminde aşağıda içten inerken izlenebilir Işınım, içinden geçtiği hücreye tekrar tekrar belirtilen bir zarar verdiği için büyük bir dikkatle kullanılmalıdır Yüksek enerjili değişik ışınım biçimleri gibi X ışınları da tehlikeli olabilir Ama öte yandan X ışınları dokuları tahrip edebildiği için, kanser gibi hastalıklı hücrele*rin değil edilmesinde kullanılabilir

Sanayide X Işınları

Sanayide X ışınları metal parçaların, özellikle de dökümlerin ve kaynaklanmış parçaların sağlamlığının denetlenmesinde kullanılır Çok sayıda parçadan oluşan malzemelerin, mesela elektrikli aletlerin montajının doğru yapılıp yapılmadığı da X ışınlarıyla incelene*bilir Polis ve gümrük memurları yolcu bagaj*lerinde illegal bir maddenin bulunup bulun*madığını çakmak için X ışınlarından yararla*nırlar X ışınları bugün kullanılmakta olan pig*mentlere (renk verici maddelere), eski res*samların kullanmış oldukları pigmentlere oranla daha basit işler X ışınlarının bu özelliğinden yararlanan sanat uzmanları, eski bir ressama ait olduğu bahis edilen bir yapıtın sahte olup olmadığını, üstünde herhangi bir değişikliğin yapılıp yapılmadığını saptayabilir*ler Tabloların alt katmanlarının X ışınlarıyla incelenmesiyle, ünlü ressamların yapıtlarını nasıl ortaya çıkardıklarına ilişkin öyle çok şey öğrenilmiştir X ışınlarının öbür maddelerde ayrı renklerde flüorışıma oluşturma özelli*ğinden, hakiki kıymetli taşlan yapaylarından ayırt etmekte de yararlanılır

Bilimsel Araştırmalarda X Işınları
X ışınları canlı hücrelerdeki genetik maddele*rin metamorfoz hızını artırmak için kullanılabilir Böylece bilim adamları yeni canlı türleri yaratmak ve belirli genlerin kalıtım modelini analiz etmek için X ışınlarından yararlanabilir*ler ABD'li genetikçi Hermann Joseph Mul*ler, X ışınlarının metamorfoz marifetli (mutajenik) özellikleri üzerindeki çalışmalarıyla 1946 Nobel Tıp yada Fizyoloji Ödülü'nü almıştır X ışını kristalografisi, maddelerin kristal ve molekül yapısını incelemekte kullanılan bir yöntemdir Görünür ışıktan ayrı olarak X ışınları, içinden geçtikleri mercek, prizma ve aynalarda manâlı bir doğrultu değişikliğine uğramaz Ama öte yandan kristallerdeki atomlar ahenkli bir ikâmetgâh içindedir ve X ışınlarını kırılmaya uğratacak kadar birbirleri*ne yakındır, bu yüzden de açıklanmış bir kınnım deseni oluşturur) Çözümlenecek kristal örneğin üze*rine X ışını demeti düşürülür ve ortaya meydana çıkan kırınım deseninin filmi çekilir Bu desendeki beneklerin konumları çözümlenerek kristalin atom yapısı konusunda data edinilir X ışını kırınımına dayalı analiz usul*leri, biyoloji açısından önemli moleküllere ilişkin bilgilerimizin artmasında hayati bir rol oynamıştır Örneğin, DNA olarak anılan deoksiribonükleik asidin X ışını kırınımıyla incelenmesi, DNA moleküllerinin ikili helezoni yapısının belirlenebilmesine asistan olmuş ve bu nedenle bilim adamları kalıtımsal şifreyi ve bunun kalıtım sürecindeki rolünü öğrenebilmişlerdir X ışını kırınımı yöntemi metallerin, kay aç*ların, minerallerin incelenmesinde ve cevher çökellerinin yerlerinin saptanmasında da uy*gulanır X ışınları tarayıcı elektron mikros*koplarında da kullanılır

X Işını Astronomisi
X ışını astronomisi, dış uzaydaki X ışını kaynaklarının incelenmesini konu bölge bir bilim dalıdır X ışınları Dünya atmosferinde soğurulduğundan yerdeki aletlerle kolayca toplanıp gözlemlenemez bu nedenle X ışını teleskoplan ve algılayıcıları roketlerle, balon*larla çok yükseklere çıkartılır yada bir uyduyla Dünya yörüngesine oturtulur X ışını astronomisiyle, arasında yıldızların, super*nova kalıntılarının ve kuvazarların da bulun*duğu binlerce X ışını kaynağı ortaya çıkartıl*mıştır Kuğu X1 adı bahşedilen kuvvetli ve kayda değer bir X ışını kaynağının, soyut yoldaşıyla birlikte karşılıklı bir kütle çekimi merkezi çevresinde dolanan, görünür bir yıldız olduğu sanılmaktadır Yoldaşının görünür yıldızdan madde çeken bir kara delik olduğu ileri sürülmüştür Bu varsayıma kadar, yıldızdan çekilen madde kara delikte değil oldukça, kara delik X ışınları salmakta ve astronomlar da bu ışınları gözlemlemektedir

*