導入
X 線は、約 5 ピコメートルから 10 ナノメートルの波長を持つ高周波電磁放射の一種です。これらの光子のエネルギーは、数 eV (電子ボルト) から数十 MeV の範囲にあります。これは、医療画像処理(「従来の放射線撮影」) や結晶学を含む多くの用途で使用される電離放射線です。
X線は1895年にドイツの物理学者ヴィルヘルム・レントゲンによって発見され、この功績で第1回ノーベル物理学賞を受賞した。彼はそれらが未知の性質のものであるため、そのように名付けました。
X 線とガンマ線は同じ性質 (光子で構成されている) ですが、生成方法が異なります。X 線は電子遷移によって生成され、ガンマ線は原子核またはその他の原子核の放射性崩壊中に生成されます。または亜原子プロセス。
これは、現代の天体物理学で広く使用されている放射線の範囲です。
歴史的
19世紀末、ヴィルヘルム レントゲンは、当時の多くの物理学者と同様に、1869 年にヒトルフによって発見された陰極線に情熱を注ぐようになりました。これらの新しい光線はクルックスによって研究されていました。当時、すべての物理学者はクルックスの実験を再現する方法を知っていましたが、この放射線を適用することについては誰も考えていませんでした。
1895 年に、ヴィルヘルム レントゲンは、実験パラメーター (ターゲットの種類、異なる電圧など) を変更して実験を何度も再現しました。 1895 年 11 月 8 日、彼は白金シアン化バリウムのスクリーンを発光させることに成功しました。これは「素晴らしい」と形容できる直感で、レントゲンを発見の方向に導きました。レントゲンは、クルックス管を不透明な箱に突っ込んで、暗闇の中で実験を行うことにしました。結果は通常の状況と同じです。次に、レントゲンは、アノードと蛍光スクリーンの間に密度の異なるさまざまな物体を配置し、その材料の密度が低く薄いほど、放射線がより容易に材料を通過すると推測しました。さらに気になるのは、彼が鏡筒と写真乾板の間に金属製の物体を置いたとき、ネガ上にその物体の影を視覚化することに成功したことです。
レントゲンは、放射線は管内の電子の方向に発生し、この放射線は目に見えず、非常に透過性が高いとなんとか推測しました。
レントゲンは自分の光線に適切な名前を見つけることができなかったので、それらに「X 線」という洗礼を与えました。ついでに言えば、この放射線はドイツでは今でもレントゲンシュトラールングと呼ばれることが多いです。
最初の写真は、アンナ ベルタ レントゲンの手のものです (1895 年 12 月 22 日、露出 20 分)。これが最初のX 線であり、放射線医学が誕生しました。
1か月後、ベルゴニエはレントゲンの実験をボルドーで再現し、その後レントゲンが正式に出版した。
1895 年 12 月 28 日、レントゲンはヴュルツブルク物理化学協会の会報に「 Über eine neue Art von Strahlen 」と題する記事で彼の発見を発表しました。
この発見により、1901 年に彼は第 1 回ノーベル物理学賞を受賞しました。
彼は記事の中で 4 つの結論を導き出しています。
- 「X線は物質に吸収されます。それらの吸収は、吸収する原子の原子量の関数です。
- X 線は物質によって散乱されます。これは蛍光放射線です。
- X線は写真乾板に影響を与えます。
- X線は帯電した物体を放電します。 »
2週間後にオットー・ウォークフーフ博士がブラウンシュヴァイクで最初の歯科用X線撮影を行って以来、レントゲンの研究は歯科界で急速に発展した。
露光には25分かかります。黒い紙とラバーダム（手術野）で覆われたガラス写真乾板を使用します。 6か月後、将来の放射線学に特化した最初の本が出版されました。その応用は医学物理学の枠内で、病気の診断とその治療（これまでの放射線療法に驚異的な拡張を与える放射線療法）の枠内で拡大しています。電気療法があります）。
レントゲンは、放射線医学で放射線被ばくを評価するために使用される測定単位に彼の名前を付けました。レントゲンスの記号は R です。
レントゲンの発見はすぐに世界中に伝わりました。 1897 年、著名な小児科医兼臨床医であるアントワーヌ ベクレルは、自費で最初の病院放射線研究所を設立しました。
誰もが自分の骸骨を写真に撮りたがりました。しかし、長い間、投与量は高すぎました。たとえば、アマチュア写真家のアンリ・シモンは、放射線科での人生を終えました。 X線撮影を担当していたが、わずか2年間の勤務で電離放射線による症状が現れた。最初に彼の手（蛍光スクリーンに常に接触していた）は切断されましたが、その後広範囲に癌が発生しました。
放射線医学の始まりでは、X 線はさまざまな目的に使用されました。展示会場では蛍光現象が利用され、店舗では靴が顧客の足に適応するかどうかを放射線を使用して研究し、もちろん医療目的にも使用されました。 X線。ここでも、たとえば妊婦の X 線検査などでいくつかのミスが発生しました。
長年にわたり、検査の期間と投与量は減少しました。特に1948年、ベルギーの物理学者ガイ・タベルニエによる「タベルニエ尾根」の発見により、これは組織内の照射線量が深さとともに減少する前に増加することに相当し、被曝線量が1.2から減少することにつながった。 1950 年以降、国際レベルでレントゲンは週あたり 0.3 レントゲンになります。遺伝的影響の潜在的なリスクを考慮するため、この値は 1958 年からさらに 3 で除算されます。
X 線は、発見から 100 年経った今でも現代の放射線撮影に使用されています。これらは、人体の一部を作成するためのスキャナーにも使用されます。超音波、 核磁気共鳴画像法、シンチグラフィー、陽電子放射断層撮影法など、他のいくつかの技術が医師の機器に追加されています。
しかし、X 線は医療でのみ使用されるわけではありません。セキュリティ サービスは、スーツケースや航空コンテナ、海上コンテナの中身を画面上で検査するためにこれらを使用します。警察は災害現場で見つかった繊維や塗料を分析するためにそれらを使用します。鉱物学では、X 線回折を使用してさまざまな結晶を識別できます。
最近では、物質（琥珀タイプ）の中に閉じ込められた化石を研究し、仮想的な断面を見ることが可能になりました。