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Raggi X

Che cosa sono i raggi X?

I raggi X sono radiazioni elettromagnetiche caratterizzate da lunghezze d'onda comprese tra 10-9 e 10-11 m.

Sono raggi simili alla luce del visibile e ai raggi UV dai quali differenziano per avere una minore lunghezza d'onda e, conseguentemente, una maggiore frequenza.

I raggi X hanno però maggiori lunghezze d'onda (e conseguentemente frequenze più basse) rispetto ai raggi gamma.

spettro elettromagnetico

Spettro elettromagnetico.

I raggi X possono essere prodotti in vario modo.

I raggi gamma, ad esempio, passando attraverso il sistema di elettroni interni di un atomo sono in grado di espellere alcuni di essi; l'atomo, per ristabilizzarsi, può emettere raggi X.

Tale fenomeno è possibile in tutti gli elementi chimici ma è particolarmente evidente nel caso dei metalli pesanti colpiti da raggi catodici (elettroni veloci).

In tale fenomeno succede che le particelle incidenti strappano dagli atomi gli elettroni dei livelli più interni, il cui posto viene rimpiazzato da elettroni situati nei livelli energetici più esterni: in questo passaggio si producono fotoni di elevata frequenza (raggi X).

In pratica i raggi X vengono prodotti tramite l'utilizzo di tubi ad alto vuoto (tubo per raggi X) in cui gli elettroni emessi da un catodo e accelerati verso un anodo, vanno a colpire un bersaglio metallico (anticatodo, che può coincidere con l'anodo).

Tra anodo e catodo si applicano elevate differenze di potenziale (oltre 25 kV) per ottenere elevate energie degli elettroni (e quindi dei raggi X prodotti).

Proprietà dei raggi X

I raggi X godono di tutte le proprietà delle radiazioni elettromagnetiche.

Di seguito elenchiamo le principali:

  • possono essere diffratti utilizzando i cristalli come reticoli di diffrazione;
  • hanno un notevole potere penetrante;
  • sono assorbiti in maniera selettiva dai diversi elementi (l'assorbimento è maggiore all'aumentare del numero atomico dell'elemento).

Applicazioni dei raggi X

I raggi X trovano impiego:

  • nell'analisi non distruttiva dei materiali;
  • nell'analisi cristallografica;
  • in radiografia medica;
  • in radioterapia.

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