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por Leandro Luiz, 01/09/2022 às 18:23
O que são Raios X?
São ondas eletromagnéticas de alta energia e poder de penetração, alta frequência e pequeno comprimento de ondas. Os raios X são radiações indiretamente ionizantes.
Quem descobriu os Raios X?
Em 8 de novembro de 1895, trabalhando no laboratório da Universidade de Würzburg, na cidade de Lennep, Alemanha, o físico alemão Wilhelm Konrad Röntgen (1845 – 1923) teve um olhar atento e observou uma nova forma de radiação. Na época em que Roentgen fez sua descoberta, diversos cientistas investigavam fenômenos relacionados com descargas elétricas em gases. Com Roentgen não foi diferente, ele fazia experimentos com descargas elétricas num tubo de vácuo parcial. O laboratório estava escuro e o aparato experimental de Roentgen, um tubo de descarga semelhante ao de Crookes, se encontrava coberto por uma blindagem de papelão preto e opaco, cuja luz emitida pelo tubo não interferia em suas observações.
Imagem: D-Kuru, via Wikimedia Commons
Aumentando a tensão aplicada aos eletrodos do tubo, Roentgen observou um curioso fenômeno: um papel, anteparo, de platino-cianeto de bário que estava sobre a mesa brilhava no laboratório escuro. Ao desligar a corrente elétrica, o fenômeno desapareceu. Foi como se a luz do tubo tivesse atingido a tela, mas Roentgen sabia que isso não era possível, já que o tubo estava coberto por uma blindagem opaca a qualquer luz conhecida. Roentgen realizou diversas mudanças no seu experimento, colocando obstáculos entre a fonte dos raios até então desconhecidos e o anteparo, submeteu os novos raios a campos eletromagnéticos, e foi concluindo que se tratava de uma nova forma de radiação. Então, ele chamou essa nova forma de radiação de raios X, pois na matemática "X" é algo que não sabemos.
As primeiras Radiografias de Roentgen
Ainda em 1895, Roentgen fez quatro radiografias, sendo a mais famosa a dos ossos da mão de sua esposa, Bertha. As outras foram: uma bússola, uma caixa de madeira contendo pesos de balança e uma amostra de zinco. Tal descoberta foi publicada no final dezembro de 1895 no seu primeiro, e mais famoso, artigo sobre os raios X. É importante dizer que Roentgen fez mais de uma radiografia da mão esquerda, inclusive em uma palestra, na qual radiografou a mão de um anatomista. Sendo, esta da foto a da esposa dele.
O prêmio Nobel de Roentgen
Em 1901, Roentgen recebeu o primeiro prêmio Nobel de Física, em reconhecimento aos extraordinários serviços que ele prestou pela descoberta dos notáveis raios X.
Algumas propriedades dos Raios X
Não possuem massa
Não possuem carga elétrica, portanto não podem ser defletidos como as partículas beta e alfa.
Se propagam no ar e vácuo com a velocidade da luz (c = 300000 km/s ou 3x10^8 m/s)
Como os Raios X são produzidos?
Os raios X são produzidos basicamente através de dois fenômenos:
Radiação característica: Um elétron em movimento colide com um elétron da camada interna do átomo do alvo retirando-o da mesma, deixando uma vacância nesta camada. Um elétron de uma camada mais externa migra para uma vaga na camada de energia interna, liberando uma determinada quantidade de energia na forma de raios X Característico.
Radiação de bremsstrahlung: Neste caso um elétron passa bem próximo ao núcleo do material alvo. A atração entre o elétron carregado negativamente e o núcleo positivo faz com que o elétron seja desviado de sua trajetória perdendo parte de sua energia cinética. A energia perdida é emitida em forma de raios X conhecidos como bremsstrahlung ou radiação de freamento
Como blindar os Raios X?
Devido ao seu alto poder de penetração, os raios X devem ser blindados com materiais densos, de elevado número atômico, os mais comuns são o chumbo e a barita.
Aonde os Raios X são produzidos?
Artificialmente: As máquinas destinadas a produzir feixe de raios X são projetadas de modo a fazer com que um grande número de elétrons seja liberado e acelerado em direção a um anteparo sólido (alvo) com alta energia cinética. Para isso, utiliza-se um tubo de raios X, que consiste num tubo de vidro a vácuo que possui duas partes distintas: o anodo e o catodo.
Naturalmente: Os raios X também são produzidos no universo.
FONTES:
LUIZ, L.C., Curiosidades em Física das Radiações. 136p. 2019.
LUIZ, L.C., Radiações e outras definições em Física de A a Z. e-book Amazon. 164p. 2022.
prof. Dr. Leandro Luiz é bacharel e licenciado em Física formado pela UERJ. Mestre em Engenharia Nuclear pelo Programa de Engenharia Nuclear da COPPE/UFRJ. Doutor em Física pela UFJF. Professor nos cursos de Farmácia, Enfermagem e Radiologia, na qual atua e atuou durante anos no ensino público e privado. Autor de dezenas de artigos científicos e livros, entre eles o sucesso "Curiosidades em Física das Radiações".
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