Aplicatii ale razelor X Un proiect nu prea plictisitor care ofera o doza potrivita de informatii

1. Facultatea de Medicină și Farmacie Oradea

2. Wilhelm
Conrad
Roentgen
• La inceput s-au numit "raze Roentgen", de la numele
fizicianului german care le-a descoperit in anul 1895. Roentgen
facea experimente cu un tub catodic, cand a observat ca un
panou fluorescent din laboratorul sau a inceput sa straluceasca.
Fenomenul a aparut si atunci cand tubul era acoperit cu o hartie
neagra si groasa.
• Fizicianul si-a dat seama ca energia emisa de tub poate sa
treaca prin obiecte, asa ca a asezat diverse lucruri in fata
acestuia, observand cum panoul fluorescent straluceste de parca
nimic nu ar sta in calea razelor. Pana la urma, Roentgen si-a pus
mana in fata tubului si cu mare uimire a constatat ca pe panoul
fluorescent isi poate vedea oasele.
http://www.youtube.com/watch?v=absmr7BZiJM

3. Raze X - Animatie
•Principalele utilizari: cercetari stiintifice, industrie, medicina.
• Studiul radiatiilor X a jucat un rol vital in fizica, in special in dezvoltarea
mecanicii cuantice

4. Deci la numai câteva minute de la
descoperirea razelor X, omul a
descoperit şi cea mai importantă
aplicaţie a lor, cea medicală. Astăzi,
medicii folosesc razele X ca să vadă
prin ţesuturi, până la oase. Cu ajutorul
lor se descoperă fracturile osoase,
cariile dentare, obiectele înghiţite. Iar o
variantă modificată a razelor X se
foloseşte pentru a vedea ţesuturile moi
cum sunt plămânii, vasele de sânge,
intestinele.

5. Cum funcţionează razele X?
Razele X nu sunt foarte diferite de razele de lumină pe care
le vedem cu ochiul liber. Ambele sunt forme de energie
electromagnetică, dar există între ele câteva diferenţe.Razele X au o
lungime de undă mai mică decât lumina vizibilă, astfel că nu le
putem vedea cu ochiul liber. A doua diferenţă este aceea că razele de
lumină sunt absorbite de ţesuturile corpului uman, astfel că nu pot
trece prin ele, în timp ce razele X sunt absorbite doar într-o anumită
măsură.Cel mai util este faptul că diferitele ţesuturi ale corpului
uman absorb în mod diferit razele X. Astfel, oasele absorb o cantitate
mare de energie, pe când ţesuturile moi absorb mai puţină.Când faci
o radiografie, felul cum razele X trec prin corpul tău este înregistrat
de o cameră ce foloseşte un film, asemănător cu cel de la aparatele
foto clasice. Ceea ce primeşti după radiografie este un negativ, pe
care zonele mai expuse la radiaţii - acolo unde nu a existat niciun
obstacol în calea razelor X - apar negre, iar cele mai puţin expuse
apar mai deschise la culoare. Astfel, zonele unde a existat ţesut
osos între cameră şi razele X apar albe, iar cele
corespunzatoare ţesuturilor moi apar gri.

6. Cât de periculoase sunt razele X?
Atunci când s-au descoperit razele X, comunitatea
medicală nu a înţeles cât sunt de periculoase, astfel că mulţi
medici şi pacienţi s-au îmbolnăvit din cauza lor. Cu timpul s-a
descoperit că razele X sunt radiaţii ionizante, adică pot face ca
atomii pe care îi întâlnesc în cale să capete o încărcătură electrică,
transformându-se în ioni. Cum corpul nostru este şi el format din
atomi, încărcătura electrică pe care o capătă ei poate să distrugă
fâşia de ADN. Iar o celulă cu fâşie de ADN distrusă fie moare, fie
dezvoltă o mutaţie. Când mai multe celule sunt ucise, poţi
dezvoltă o serie de boli, dar când o celulă capătă o mutaţie, ea se
transformă într-o celulă canceroasă, care apoi se multiplică şi
dezvoltă o tumoare. Dacă mutaţia are loc într-o celulă sexuală,
sermatozoidul sau ovulul, embrionul care va rezulta din ele va
suferi malformaţii. Din toate aceste motive, medicii folosesc "cu
economie" razele X, aşa încât un pacient să nu fie expus unei
cantităţi prea mari de radiaţii. Totuşi, expunerea sporadică la
cantităţi mici de radiaţii nu este periculoasă, astfel că o radiografie
este o opţiune mult mai sigură decât o intervenţie chirurgicală
care ar fi necesară, în lipsa razelor X pentru a vedea un os
fracturat.

7. Se studiaza interacțiunea radioactiva cu țesuturile umane în vederea gasirii
de tratamente sau diagnosticare: radioterapie si radiologie.
Radioterapia
Radioterapia se refera la direcționarea
controlata a radiației (de obicei radiații
Gamma sau, radiații X) catre o anumita
parte a corpului unui pacient pentru a trata
cancerul sau alte boli.
http://www.youtube.com/watch?v=CtE-RG2pfJA

8. RADIOTERAPIA (RT) este metoda fizica de tratament a bolii canceroase
constand in administrarea unei cantitati de energie radianta, concomitent
cu protejarea tesuturilor sanatoase invecinate. RT ca metoda de tratament
cu radiatii ionizante (RI), trebuie justificata prin analiza critica a raportului
dintre beneficiile individuale sau sociale si detrimentul pe care il poate
cauza utilizarea radiatiilor.

9. Radiologia
Radiografiile (sau roentgenografiile, dupa numele descoperitorului razelor X)
sunt produse prin transmiterea de raze X printr-un pacient catre un dispozitiv
de captare, apoi convertite intr-o imagine pentru diagnostic.
Imagistica originala si inca larg utilizata produce filme prin impregnare
argentica. In radiografia Film-Ecran un tub de raze X genereaza un fascicul de
raze X care este indreptat catre pacient. Razele X ce trec prin pacient sunt
filtrate pentru a reduce imprastierea si zgomotul, apoi lovesc un film
nedevelopat strans legat de un ecran de fosfori emitatori de lumina intr-o
caseta fotosigilata. Filmul este apoi developat chimic si o imagine apare pe
film.

10. Fluoroscopia (se bazeaza pe propietatea razelor x de a provoca
fluorescenta unor substante)
Fluoroscopia si angiografia sunt tehnici speciale de imagistica folosind raze X
in care un ecran fluorescent si tub intensificator al imaginii este conectat la
un sistem de televiziune in circuit inchis.
Aceasta permite vizualizarea in timp real a structurilor in miscare sau
augumentate cu un agent de radiocontrast. Agentii de radiocontrast (Bariu
si Iod )sunt administrati, adesea oral sau injectati in corpul pacientului,
pentru a contura anatomia si functionarea vaselor de sange, sistemului
genitourinar sau tractului gastrointestinal.

11. Computerul tomograf
• Este un aparat complex care serveşte la producerea unor imagini
privind corpul nostru. Aceste imagini sunt utilizate pentru
efectuarea diagnosticului care va conduce la o eficacitate maximă a
tratamentului prescris de medic, scannerul arată la fel ca şi un inel.
Ca marea majoritate a aparatelor radiologice, tomograful utilizează
razele X. Faţă de radiografiile convenţionale imaginile din corp sunt
aici "decupate" şi prelucrate, majoritatea CT-urilor permiţând
obţinerea unor imagini în diferite volume (ex: 3D).
• Imaginile sunt obţinute prin rotaţia unui "arc" care emite raze X şi
primeşte informaţiile din corpul pacientului prin detectorii de raze X
care se află mereu în opoziţie cu emiţătorii. Detectorii detectează
puterea razelor X, cu cât mai dens este ţesutul, cu atat mai puţine
raze trec prin el. Detectorii trimit aceste date unui computer.
Diferite tipuri de ţesut cu diferită densitate sunt arătate pe imagine
ca diferite nuanţe ale surului, sau diverse culori. Deci în totalizare
computerul formează o imagine a corpului în secţiune transversală.
Scanerele moderne pot produce imagini 3 - dimensionale din datele
primite. Scanarea CT în felul ei este nedureroasă. Pacientul nu vede
şi nici nu simte razele X.

12. Computerul tomograf

13. Cristalografia
• Prin cristalografia cu raze X se determina aranjamentul atomilor dintr-o
structura cristalina.
• In esenta avem de-a face cu un fascicul de raze X care loveste cristalul
studiat, iar pe baza unghiurilor de difractie si a intensitatilor razelor
imprastiate se obtine o imagine tridimensionala a densitatii electronilor din
interiorul cristalului. Pe baza valorilor asociate acestei densitati de electroni
pot fi determinate pozitiile atomilor în cristal, precum si legaturile chimice
dintre acestia.
Stiati ca Laureatii ai
Premiului Nobel pentru
Chimie au descifrat
structura ribozomului
folosind aceasta
tehnica ?

14. • Tratamentul medical al unor forme de cancer
• Utilizate in fotografie
• Aplicatii industriale  Testarea pieselor metalice si identificarea
defectelor de structura a unor materiale (DEFECTOSCOPIA CU RAZE X)
 Folosite pentru verificarea calitatii sudurilor
• Aplicatii stiintifice  Masurarea constantelor retelelor cristaline prin
difractia Razelor X
 In Astronomie
Soarele in Raze X
Aparat portabil cu
Raze X

15. • Razele X sunt folosite inca din anii ’90 in imagistica medicala, cu
precadere in mamografie si radiografii ale cavitatii toracice.
•Datorita densitatii foarte mari – de 11.340 kg/ metru cub, plumbul
reprezinta cea mai buna si mai folosita protectie impotriva razelor X, in
prezent.
•Razele X reprezinta o forma de radiatie electromagnetica penetranta, cu
lungimi de unda de la 0,01 la 10 nanometri si frecvente de la 30 de
petaherti la 30 de exaherti.
•Razele X pot cauza arsuri grave pe piele, in cazul unei expuneri
indelungate.
•Razele X au fost denumite astfel chiar de catre Wilhelm Conrad Rontgen,
deoarece nu stia cu exactitate de unde provin.

16. •Printre oamenii de stiinta care au contribuit la descoperirea functiilor si
proprietatilor razelor X se mai numara Thomas Edison, Philipp Lenard si
Nikola Tesla.
•Spectroscopia cu fotoelectroni reprezinta o intrebuintare a razelor X in
analizele chimice, tehnica bazandu-se pe proprietatile efectelor
fotoelectrice.
• Verificarea camioanelor in punctele de frontiera se face cu ajutorul
dispozitivelor cu raze X.
•Iodura de sodiu face ca razele X sa poata fi vizibile (Fluoroscopia de la
slide-urile anterioare)

17. http://www.unica.ro/detalii-articole/articole/115-ani-descoperire-raze-x-
7445.html
http://www.fituica.com/copiute_fituici/Fizica/3691/Proprietati_si_aplicatii_ale_ra
diatiilor_X.html
http://ro.scribd.com/doc/51420330/RADIATIILE-X
http://lumeafizicii.wordpress.com/aplicatii-ale-fizicii-in-medicina/
http://www.hitechpedia.ro/25-de-lucruri-pe-care-nu-le-stiai-despre-razele-x/
1874.html
http://www.scientia.ro/tehnologie/39-cum-functioneaza-lucrurile/418-cum-functioneaza-
cristalografia-cu-raze-x.html
http://staticlb.didactic.ro/uploads/material/111/25/4//detrimisaplicatii.doc