Rentgenové záření
Obsah
Úvod
Rentgenové záření je forma elektromagnetického záření o vlnových délkách 10 nanometrů až 100 pikometrů (odpovídající frekvencím 30 PHz až 6 EHz). Využívá se při lékařských vyšetřeních a v krystalografii. Jedná se o formu ionizujícího záření a jako takové může být nebezpečné.
Fyzika a chemie
Záření vlnové délky větší než 0,1 nm je nazýváno měkké a kratší tvrdé rentgenové
záření. Vlnové délky nejenergičtější části se částečně překrývají s těmi záření
gama, avšak rozlišujeme je dle původu. Foton rentgenového záření vzniká při interakcích
vysoce energického elektronu, kdežto záření gama při procesech uvnitř jádra atomu.
Rentgenové záření je též využíváno v analytické chemii. Částice látky jsou ionizovány
rentgenovým zářením. Vzniklé sekundární rentgenové záření, které je charakteristické
pro prvky, je analyzováno detektorem a přiřazeno konkrétním prvkům, ze kterých se
analyzovaná látka skládá. Tato analytická metoda se nazývá rentgenfluorescenční
spektroskopie.
Vlnové délky elektromagnetického záření
| Vlnová délka/frekvence | Název záření |
| 3 kHZ - 3 GHz | Rádiové vlny |
| 3 GHz - 300 GHz | Mikrovlny |
| 400 nm - 800 nm | Viditelné světlo |
| 400 nm - 10 nm | Ultrafialové záření |
| 10 nm - 0,1 nm | Rentgenové záření |
| < 124 pm | Záření Gama |
Typy rentgenového záření
Brzdné rentgenové záření
Rychle letící elektrony se po dopadu na terč brzdí a dochází ke změně jejich dráhy. Energie, kterou elektrony při průchodu terčem ztratily, se vyzáří ve formě tzv. brzdného rentgenova záření. Toto záření je charakteristické širokým, spojitým energetickým spektrem. Čím je větší energie (rychlost) elektronů, tím tvrdší záření vzniká. Energie brzdného rentgenova záření nezávisí na materiálu terče (např. anody rentgenovy trubice), ale jen na rychlosti elektronů (tedy na velikosti napětí na anodě rentgenovy trubice). Elektrony ale mohou být urychleny i jiným způsobem - v urychlovačích částic např. v tzv. lineárním urychlovači, betatronu, mikrotronu, u nichž se dosahuje výrazně vyšších energii než u rentgenovy trubice. Energie záření se udává zpravidla v elektronvoltech (eV). Brzdné záření se používá v lékařské diagnostice a v radioterapii, v průmyslu v defektoskopii.
Charakteristické rentgenové záření
Charakteristické rentgenové záření se používá v analytické chemii, protože jeho energie nezávisí na anodovém napětí, ale jen na materiálu anody. Takové rentgenové záření je charakteristické pro konkrétní prvek; jeho energie je tím vyšší, čím vyšší je protonové číslo materiálu anody. Rychle letící elektron v tomto případě odevzdá svou kinetickou energii elektronu vnitřní slupky atomového obalu materiálu anody až dojde k jeho excitaci nebo ionizaci. Následný návrat do základního energetického stavu je spojen s vyzářením fotonu charakteristického rentgenového záření.