[البالود]

سادسا:
أشعة اكس: X-rays



اكتشفت أشعة اكس عام 1895 بواسطة العالم الألماني وليام رونتجين Wilhelm Roentgen.

حيث قام العالم رونتجين بقذف شعاع إلكتروني ذو طاقة حركة عالية خلال تعجيلها في فرق جهد كبير يصل إلى 30000 فولت في أنبوبة زجاجية مفرغة من الهواء. عند اصطدام الإلكترونات المعجلة بزجاج الأنبوبة المفرغة لاحظ رونتجين توهج واضح على شاشة فسفورية مثبتة على مسافة قصيرة من هذا التوهج استمر حتى حين وضع لوح خشبي بين الأنبوبة المفرغة والشاشة الفسفورية. استنتج رونتجين أن هناك أشعة قوية تنبعث من هذه الأنبوبة وقد أطلق رونتجين على هذه الأشعة بأشعة x حيث أنه لم يكن يعلم بعد عن خصائصها.
وفي ألمانيا يطلق عليها باسم أشعة رونتجين





تنتج أشعة اكس عندما تفقد الإلكترونات طاقتها فجأة عند اصطدامها بذرات أخرى. الجهاز الذي ينتج أشعة اكس يعمل على تعجيل الإلكترونات المنبعثة من فتيلة إلى سر عات عالية لتصطدم بمعدن يسمى الهدف Target. وعندما تعطي الإلكترونات المعجلة جزء من طاقتها إلى ذرات المعدن لإثارته والجزء الباقي ينبعث على صورة أشعة كهرومغناطيسية (أشعة اكس).

بعد دراسة طيف أشعة اكس وتحليله تبين أن له طول موجي أقصر من الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية وهذا يعني أن طاقتها أكبر.
ولهذا السبب تستطيع أشعة اكس من اختراق جسم الإنسان ولكنها لا تخترق العظم ولهذا استخدمت في تصوير العظام حيث بوضع فيلم حساس لأشعة اكس خلف ساق شخص ما وتسليط أشعة اكس لفترة زمنية قصيرة على الجانب الأخر من الساق يمكن تصوير ظل أشعة اكس على الفيلم ورؤية صورة واضحة لشكل العظم.

وإذا افترضنا أن أعيننا يمكن أن ترى في مدى ترددات أشعة اكس فإن الصورة التي سنراها ستكون شبيهة بتلك التي تأخذ في المستشفى.!!!!






تطبيقات أشعة اكس:


الطب:

من خصائص أشعة اكس عند تسليطها على جسم الإنسان لفترة زمنية متناهية في القصر يمكن تصور العظام حيث أنها تنفذ من الجلد ولا تنفذ من العظم وبهذا تستخدم في تشخيص الكسور التي قد تصيب العظام.

الصناعة:

تستخدم أشعة اكس في الصناعة لفحص المواد المستخدمة في التصنيع والتأكد من جودتها، وكذلك في مراقبة الأمتعة في المطارات.

العلوم:

تستخدم أشعة اكس في الأبحاث العلمية لدراسة التركيب البلوري للمواد ولمعرفة المواد الداخلة في تركيب مادة مجهولة مثل كشف المواد المكونة للخليط الذي استخدمه الفراعنة في التحنيط.

خطورة أشعة اكس والحماية منها:
بالرغم من الاستخدامات العديدة لأشعة اكس فإن التعرض لها اكثر من اللازم يؤدي إلى الإصابة بمرض السرطان أو حرق لخلايا الجلد أي أنها أشعة خطيرة على الخلايا الحية، وللحماية منها حين استخدامها في أحد التطبيقات سابقة الذكر يستخدم جدار حاجز من الرصاص حيث أن الرصاص اكثر المواد امتصاصاً لهذه الأشعة.

كما أن الغلاف الجوي يحمي الكرة الأرضية من هذه الأشعة المنبعثة من الشمس أو النجوم حيث يقوم بامتصاصها قبل وصولها إلى سطح الأرض وخطورة ثقب الأوزون تكمن من وجود ثغرة يمكن لهذه الأشعة النفاذ منها إلى سطح الأرض.

ماذا يمكن أن نرى بواسطة أشعة اكس؟

العديد من مكونات الكون مثل الشمس والنجوم المجرات والثقوب السوداء والنجوم الوامضة تصدر أشعة اكس.
ولهذا تم إرسال أقمار اصطناعية بها مراصد حساسة لأشعة اكس وتلتقط صور مبنية علي أشعة اكس المنبعثة من تلك الأجسام.

التقطت هذه الصورة في مارس 1996 للكرة الأرضية بواسطة قمر صناعي تابع لوكالة الفضاء NASA، وتوضح الصورة في المنطقة الحمراء أشعة اكس تكونت من اصطدام جسيمات مشحونة بالطبقات العليا للغلاف الجوي وهي غير خطيرة لأنها لا تنفذ إلى سطح الأرض.





الشمس أيضا تطلق أشعة اكس والصورة المقابلة أخذت للشمس في 27 إبريل 2000 بواسطة قمر صناعي Yokoh





صورة توضح ثقب اسود تصل درجة حرارته إلى مليون درجة مئوية يبعث أشعة اكس.




صورة بأشعة اكس لبقايا مجرة تعرضت إلى انفجار عظيم توضح المناطق الزرقاء مكان تركيز أشعة اكس بينما المناطق الخضراء هي أشعة مرئية والمناطق الحمراء لأشعة الراديو المنبعثة، وهذا يعتمد على توزيع درجة الحرارة للمجرة.





صورة أخري لبقايا مجرة تعرضت إلى انفجار هائل