ما هي أشعة اكس

أشعة اكس

أشعة اكس X-RAY أو الأشعة السينية هي نوعٌ من أنواع الأشعة غير المرئية وشكلٌ موجيٌّ من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية (مثلها مثل الأشعة المرئية) التي تقوم بحملها جسيماتٌ ضوئيةٌ تسمى الفوتونات، ويتم إنتاجها بسبب حركة الإلكترونات في الذرة، إذ تتواجد الإلكترونات ضمن مستويات طاقة (مدارات) مختلفة حول نواة الذرة حيث يقوم الإلكترون بإصدار طاقةٍ على شكل فوتون عندما ينتقل من مدارٍ أبعد عن النواة إلى مدارٍ أقرب إلى النواة.

الفرق بين الأشعة السينية وأشعة الضوء المرئية هو الطاقة الأكبر للأشعة السينية بالمقارنة مع الأشعة المرئية والطول الموجي للأشعة، فعيون الإنسان حساسةٌ للطول الموجي للضوء المرئي ولكنها غير حساسةٍ لطول الموجة القصير للأشعة السينية ذات الطاقة الأعلى، أو الطول الموجي الطويل لموجات الراديو ذات الطاقة الأقل.1

أنواع أشعة اكس

يتم تصنيف الأشعة السينية إلى نوعين رئيسيين هما:

  • الأشعة السينية اللينة: تتميز هذه الأشعة بطول الموجة القصير الذي يبلغ حوالي 0.1-1.2 بيكومتر، أي أنها تملك ترددًا منخفضًا، وبالتالي طاقة منخفضة، كما تتميز بقدرتها المنخفضة على الاختراق، ويتم إنتاجها عند فرق الجهد المنخفض نسبيًّا.
  • الأشعة السينية القاسية: تتميز هذه الأشعة بطول موجة يبلغ حوالي 1.2-6.26 بيكومتر (البيكومتر هو واحد من تريليون من المتر) أي تملك ترددًا عاليًّا وبالتالي طاقة عالية، كما تتميز بقدرتها العالية على الاختراق، ويتم إنتاجها عند فرق الجهد العالي نسبيًّا.2

اكتشاف أشعة اكس

قام العالم الفيزيائي الألماني فيلهلم رونتجن في عام 1895 بتجربةٍ حول كيفية عمل الكهرباء في الفراغ باستخدام أنبوبٍ خاصٍ (يحتوي على مصعد ومهبط) عن طريق إزالة أكبر قدرٍ ممكنٍ من الهواء من الأنبوب، مما يسمح للإلكترونات بالحركة بسرعةٍ أكبر عبر الأنبوب.

عندما بدأ رونتجن تجربته بدأت الإلكترونات بالتصادم ببعضها البعض مما أدى إلى إصدارها ضوء سبب في توهج شاشة الفلورسنت التي كان يستخدمها في مختبره، رغم إحاطته لها بنوعٍ من الكرتون الثقيل الذي كان من المفترض أن يحجب الإشعاع (كان يُعرف وقتها أن مادة الفلورسنت تتوهج عادةً عندما تتعرض للإشعاع الكهرومغناطيسي).

قام بعد ذلك رونتجن بوضع وضع أشياء مختلفة بين الأنبوب والشاشة لكنها بقيت تتوهج بغض النظر عن نوع الأشياء التي كان يضعها، لاحظ بعدها رونتجن أنه عندما وضع يده بين الشاشة والأنبوب ظهرت صورةٌ ظليليةٌ لعظام يده على الشاشة، عندها علم رونتجن بأنه قد قام باكتشاف نوعٍ جديدٍ من الأشعة لم يكن مكتشفًا من قبل، وأن هذه الأشعة ستقدم فائدةً كبيرةً في عالم الطب.

حصد رونتجن جائزة نوبل في عام 1901 لاكتشافه أشعة اكس .3

استخدامات أشعة اكس

التشخيص الطبي

أشعة اكس

تشكل اليوم أجهزة أشعة اكس جزءًا هامًّا من أجهزة المستشفيات والمراكز الطبية الحديثة لاستخداماتها الهامة في أخذ صورٍ لأعضاء الجسم للكشف عن الكسور والرضوض والالتهابات، عن طريق وضع فيلم التصوير الفوتوغرافي وراء جسم المريض وتشغيل جهاز الأشعة السينية الذي يقوم بإنتاج تيارٍ من الإشعاع الكهرومغناطيسي، فيتفاعل التيار مع مصعد أنبوب الأشعة السينية ثم يتم توجيه الأشعة الناتجة عن هذا التفاعل نحو الجزء من الجسم المطلوب فحصه. تمر هذه الأشعة بسهولةٍ عبر خلايا الجلد لكنها تحتاج إلى وقتٍ أطول بقليلٍ لكي تمر عبر العظام وهذا هو السبب الذي يجعل العظام تظهر في الصور بلونٍ أفتح بكثيرٍ من لون باقي الخلايا.

كما تلعب أشعة اكس دورًا مهمًّا في مكافحة الخلايا السرطانية عن طريق استخدام الإشعاعات ذات الطاقة العالية لقتل الخلايا والحد من حجم انتشار الورم. يمكن معالجة المرضى باستخدام الأشعة خارج الجسم يعرف عندها العلاج باسم العلاج الإشعاعي الخارجي، أو يتم العلاج بإدخال المواد المشعة إلى داخل الجسم بالقرب من الخلايا السرطانية، يعرف عندها العلاج باسم العلاج الإشعاعي الداخلي أو العلاج الإشعاعي الموضعي.

رغم الخطورة التي قد يسببها هذا العلاج إلا أنه لا يزال يستخدم على حوالي 50٪ من مرضى السرطان، ولتقليل خطر التعرض للإشعاع  تستهدف أجهزة الأشعة السينية المنطقة المراد فحصها فقط.

أمن المطار

أشعة اكس

لا يخلو مطارٌ في وقتنا الحالي من نظام حمايةٍ بالأشعة السينية والذي يقوم بمسح الأمتعة والحقائب بحثًا عن المواد الخطرة والممنوعة، أو يقوم بمسحٍ كاملٍ للجسم كإجراءٍ أمنيٍّ إضافيٍّ.

الكشف عن الفن المزيف

أحد الاستخدامات الأقل شهرةً لأشعة إكس بأنها تستخدم أيضًا بواسطة مؤرخي الفن لاكتشاف ما إذا كانت الصور أو اللوحات الفنية مزيفةً أم حقيقيةً.4

المراجع

  • 1 TOM HARRIS، How X-rays Work ، من موقع: science.howstuffworks.com، اطّلع عليه بتاريخ 28-11-2019
  • 2 Jim Lucas، What Are X-Rays? ، من موقع: www.livescience.com، اطّلع عليه بتاريخ 28-11-2019
  • 3 ، How Does an X-Ray Work? ، من موقع: www.wonderopolis.org، اطّلع عليه بتاريخ 28-11-2019
  • 4 ، What Are the Uses of X-Rays? ، من موقع: www.labmate-online.com، اطّلع عليه بتاريخ 28-11-2019