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                                                     R A Y O S   X

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                                                     R A Y O S   X

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Equipo 2

Aguilar Gómez Iván Emmanuel

Zárate Caballero Modesto Antonio

Pérez Hernández Jesús Alberto

Franco González Helin Jacmar de Jesús

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El 8 de noviembre de 1895 se descubrieron los rayos X o rayos "incógnita" por el físico Wilhelm Conrad Roentgen.[1]
[1] Hernández, F. (1987). Historia de la microscopía electrónica. Rev Cost Cienc Méd, ₈(4).

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El físico Roentgen descubrió que cuando se aceleran electrones mediante un alto voltaje en un tubo al vacío y se les permite golpear alguna superficie o algún metal en el interior del tubo, se puede ver el  brillo de los minerales fluorescentes a ciertas distancias.[2]
[2] Douglas, C. (2018). Física para ciencias e ingeniería. Vol. I, 4 ta Ed. p. 938.
Consultado en http://www.fisica.unlp.edu.ar/materias/fisICIver/FpCeIS7EdV1.pdf

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El físico Roentgen denominó a este efecto como un nuevo tipo de radiación llamados rayos X, en referencia al símbolo algebraico x que significa un cantidad desconocida. Para dar fe de su descubrimiento, mostró al público la primer fotografía de rayos X, que fue la mano de su esposa.[3]
[3] Douglas, C. (2018). Física para ciencias e ingeniería. Vol. I, 4 ta Ed. p. 938.
Consultado en http://www.fisica.unlp.edu.ar/materias/fisICIver/FpCeIS7EdV1.pdf

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¿Cómo interaccionan los rayos x con la materia?

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¿Cómo interaccionan los rayos x con la materia?

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Los electrones colisionan con los átomos que forman el objeto donde incidirán, dependiendo de la densidad y unión de los átomos de dicho objeto; los rayos serán absorbidos o transferirán su energía y se dispersarán.[4]
[4] Blatt, F. J., & Pozo, V. G. (1991). Fundamentos de física. Prentice Hall Hispanoamericana.

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Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro. [5]
1 nm = 10−9 m = 10⁻⁷ cm
[5] Tippens, P. (2011). Física, conceptos y aplicaciones.7 ma ed. p. 647.
Consultado en https://www.academia.edu/28650138/Fisica_version

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Alrededor de 1992, el físico Max von Laue propuso que un cristal, ejemplo NaCl (sal común), podría servir como una especie de rejilla tridimensional para los rayos X. Gracias a este descubrimiento los científicos como  Friederich, Knipping y el mismo Laue,  pudieron observar que los rayos dispersados por el cristal mostraban los picos y valles de un patrón de difracción. También gracias a esto se pudo determinar que los rayos X, tienen una naturaleza ondulatoria y que los átomos de cristales utilizados están ordenados en forma rectangular.[6]
[6] Douglas, C. (2018). Física para ciencias e ingeniería. Vol. I, 4 ta Ed. p. 939.
Consultado en http://www.fisica.unlp.edu.ar/materias/fisICIver/FpCeIS7EdV1.pdf

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Esta técnica resulto ser muy útil para examinar el mundo microscópico de los átomos y moléculas. Actualmente esto se convirtió en una valiosa herramienta para medir longitudes de ondas de rayos X y para estudiar la estructura de cristales y moléculas complejas.[7]
[7] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1250.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA

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Como se sabe, al igual que la luz, los rayos x están controlados por  las cantidades de energía en su interacción con la materia, ya que la energía de cualquier onda electromagnética se emitirá y absorberá en forma de paquetes llamados fotones o cuantos.[8]
Para entenderlo mejor, podría decirse que la emisión de rayos x es lo inverso del efecto fotoeléctrico. En la emisión fotoeléctrica, hay una transformación de la energía de un fotón en energía cinética de un electrón; en la producción de rayos x hay una transformación de la energía cinética de un electrón en la energía de un fotón.[8]
[8] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1330-1331.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA

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Los rayos X presentan espectros de absorción. A diferencia de los espectros ópticos, las longitudes de onda de absorción no suelen ser iguales que las de

emisión, en especial en átomos con muchos electrones y no producen espectros simples de líneas de emisión.  Por ejemplo, la línea de emisión de cierto material

se debe a una transición de la capa L a un hueco en la capa K.[9]
[9] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1426.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA

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Aplicaciones de los espectros de absorción de los rayos X

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Aplicaciones de los espectros de absorción de los rayos X

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La aplicación de estos espectros facilita la tarea de investigación de muchos científicos, por ejemplo, se usan en el monitoreo de la contaminación del aire y en estudios de la abundancia de diversos elementos en las rocas.[10]
[10] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1426.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA

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Los rayos X tienen muchas aplicaciones, tanto en la medicina como en la industria, esto es gracias a que los fotones de los rayos X tienen una energía tan alta que les permite atravesar varios centímetros de materia solida, esto hace que podamos ver huesos rotos o defectos en el acero estructural. Se usan también en las tomografías computarizadas y para la destrucción selectiva de células cancerosas.[11]
[11] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1334.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA

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Cuando los rayos X interactúan con un objeto,  el electrón absorbe un fotón y sale despedido de su lugar. Estas interacciones son extremadamente complejas y provocan por ejemplo, la destrucción masiva de las células tisulares, alteraciones del material genético, la destrucción de los componentes de la médula ósea, formación de distintos tipos de cáncer, etc.[13]
[13] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1489.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA

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Usando dos telescopios de rayos X, el Observatorio Chandra (NASA) y  ESA, se ha conseguido encontrar una enorme reserva de gas intergaláctico situada a unos 400 millones de años luz de la Tierra, en la que podría encontrarse la "materia perdida" del Universo.[12]
[12] Blatt, F. J., & Pozo, V. G. (1991). Fundamentos de física. Prentice Hall Hispanoamericana.

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Una dosis de cuerpo entero hasta de aproximadamente 0.20 Svn o causa efecto detectable de inmediato. Una exposición corta con dosis de 5 Sv o más suele causar la muerte en algunos días o semanas. Una dosis localizada de 100 Sv causa la destrucción completa de los tejidos expuestos.[14]
[14] Young, H. y Freedman, R. (2009). FÍSICA UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA. ₁₂ ed. , vol. 2, p. 1490.
Consultado en https://www.academia.edu/41113660/F%C3%ADsica_universitaria_CON_F%C3%8DSICA_MODERNA