Raios X

Raios X

Os raios X são considerados uma forma de radiação eletromagnética que possui uma alta energia e frequência, permitindo sua penetração na matéria de forma eficaz. A frequência dos raios X está compreendida entre 1017 e 1019 Hz e sua energia pode variar entre aproximadamente 1 keV e 100 keV, dependendo da fonte do processo de geração. A capacidade dos raios X atravessarem a matéria permite a obtenção de imagens detalhadas e diagnósticos precisos.

Figura 5.0 – Imagem de um médico observando a imagem produzida por um exame de raio X em um paciente. Fonte: MaxImagens

A descoberta dos raios X foi feita em 1895 pelo físico alemão W.C. Roentgen. Roentgen, realizando experimentos com um tubo de raios catódicos, como mostrado na Figura 5.1, percebeu que um material fluorescente próximo ao tubo começou a brilhar, mesmo estando envolto por uma caixa. Ele concluiu que os elétrons produzidos no tubo estavam atravessando a caixa e interagindo com o material, causando a emissão de uma nova forma de radiação que, devido a desconhecer sua origem, deu o nome de raios X.

Figura 5.1 – Foto de um tubo de raios catódicos. Fonte: Expii

Os raios X podem ser produzidos a partir de dois processos de interação entre radiação e matéria: raios X de frenagem e raios X característicos.

Os raios X de frenagem, ou Bremsstrahlung (em alemão) , são caracterizados pela desaceleração de elétrons de alta energia ao interagirem com um alvo, produzindo um espectro de energia contínuo. Esse tipo de processo é o mais utilizado em aplicações práticas, como exames de radiografia e tomografia computadorizada na medicina.

Gif 5.2 – Representação de como ocorre a emissão de raios X de frenagem após incidir um elétron de energia de 90 keV em um átomo. Fonte: Make a Gif

Os raios X característicos são caracterizados por elétrons incidindo em um material alvo que podem arrancar elétrons da camada mais interna do átomo, criando um buraco que será preenchido pelo elétron que compõem uma camada mais externa, ocasionando uma transição entre níveis atômicos e liberando energia na forma de um raio X característico.

Gif 5.3 – Representação de como ocorre a emissão de raios X característico após incidir um elétron em um átomo. Fonte: Make a Gif

☢️ Análise histórica dos responsáveis pela descoberta dos raios X

O link acima redireciona para a biblioteca virtual de revistas científicas online Scielo. Esta página contém um arquivo digital de um artigo publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física sobre uma análise histórica de documentos originais dos principais responsáveis pela descoberta dos raios X.

☢️ Raios X: fascinação, medo e ciência

O link acima redireciona para a biblioteca virtual de revistas científicas online Scielo. Esta página contém um arquivo digital de um artigo publicado na Revista Química Nova sobre alguns aspectos relacionados aos raios X, como seu impacto na ciência, suas aplicações e seus perigos.