Cos'è raggi x?

Raggi X

I raggi X, detti anche raggi Röntgen, sono una forma di radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda generalmente compresa tra 0,01 e 10 nanometri, corrispondente a frequenze nell'intervallo da 30 petahertz a 30 exahertz e con energie che variano da 100 eV a 100 keV. Si trovano nello spettro elettromagnetico tra i raggi ultravioletti e i raggi gamma.

Scoperta e Storia

Furono scoperti nel 1895 da Wilhelm Conrad Röntgen, fisico tedesco che ricevette il premio Nobel per la fisica nel 1901 per questa scoperta. Röntgen li chiamò "raggi X" perché la loro natura all'epoca era sconosciuta.

Produzione

I raggi X vengono prodotti accelerando elettroni ad alta velocità e facendoli collidere con un bersaglio metallico, generalmente tungsteno o molibdeno. Questo processo genera due tipi di raggi X:

• Raggi X di Bremsstrahlung (radiazione di frenamento): Si producono quando gli elettroni vengono decelerati bruscamente dal campo elettrico dei nuclei atomici nel bersaglio. L'energia persa dagli elettroni viene emessa sotto forma di raggi X con un spettro continuo.
• Raggi X caratteristici: Si producono quando un elettrone incidente rimuove un elettrone da un livello energetico interno di un atomo del bersaglio. Un elettrone da un livello energetico superiore riempie il vuoto, rilasciando energia sotto forma di un raggio X con una lunghezza d'onda specifica (e quindi energia) caratteristica dell'elemento bersaglio.

Utilizzi

I raggi X hanno numerose applicazioni in diversi campi:

• Medicina: La radiografia è una tecnica di imaging medica che utilizza i raggi X per visualizzare le strutture interne del corpo, come ossa e organi. La tomografia computerizzata (TC o TAC) utilizza i raggi X per creare immagini tridimensionali del corpo. La radioterapia utilizza i raggi X ad alta energia per distruggere le cellule tumorali.
• Sicurezza: I raggi X sono utilizzati per ispezionare bagagli negli aeroporti e in altri punti di controllo per rilevare oggetti nascosti.
• Industria: I raggi X sono utilizzati per ispezionare saldature, fusioni e altri componenti industriali per rilevare difetti interni.
• Scienza: La cristallografia a raggi X è una tecnica utilizzata per determinare la struttura atomica e molecolare dei cristalli.

Rischi per la salute

L'esposizione ai raggi X può essere dannosa per la salute, poiché le radiazioni ionizzanti possono danneggiare il DNA e aumentare il rischio di cancro. È quindi fondamentale limitare l'esposizione ai raggi X al minimo indispensabile, soprattutto per le donne in gravidanza e per i bambini. Gli operatori sanitari e industriali che lavorano con i raggi X devono utilizzare adeguate protezioni, come schermi di piombo e dosimetri per monitorare l'esposizione. Le procedure mediche che utilizzano i raggi X sono giustificate dal beneficio diagnostico o terapeutico che offrono, bilanciando i rischi potenziali.