السلام عليكم
(( نبذة تاريخية عن الأشعة السينية ))
قال تعالى (سنريهم آياتنا في الآفاق وفي أنفسهم حتى يتبين لهم أنه الحق أولم يكف بربك أنه على كل شي شهيد)..
علم الأشعة علم حديث ، فقط ما يزيد عن المائة عام وتحديداً منذ نوفمبر 1895م عندما كان العالم الفيزيائي وليام رونتجن يقوم بإجراء بعض التجارب على المصعد والمهبط ولاحظ أثناء التجارب وجود وميض على الورقة الحساسة المستخدمة للتجارب . ومنذ ذلك الحين بدأ يفكر في شي مجهول أمكنه وأطلق عليه الأشعة الغير مرئية X-RAY . وأعاد التجارب مراراً وبعد ثمانية أسابيع فقط وبالتحديد في 28/12/1895م حصل على أول صورة شعاعيه ليد زوجته على ورقة حساسة . ومنذ ذلك بدأ هو ومجموعة آخرين في إجراء أبحاث مركزة على فيزياء الأشعة ونشرت هذه الأبحاث في مارس 1896م ومايو 1897م . وهي موجات كهرومغناطيسية لها صفات الموجات من حيث طول الموجة ، سرعتها ، وترددها
السرعـــة = التردد x طول الموجـــة
وتنتج هذه المواد من وجود فرق جهد بين المصعد والمهبط في أنابيب مفرغة من الهواء تعرف بأنبوبة الأشعة وتخرج على شكل حزمة مخروطية ثم تنتشر في المحيط حسب التوجيه.
ثم توالت الأبحاث الكثيرة بسرعة فائقة وتم اكتشاف الألواح المقوية والتي تحول الأشعة
السينية إلى وميض ضوئي يكون أكثر تأثيراً في الأفلام الحساسة التي نستقبل عليها الأشعة . وتوالت الأبحاث العلمية حيث عرفت وجربت مادة الوسيط المعتم وهي تلك المواد التي تعطي الأجهزة والأعضاء ظلاً معتماً وتعرف في اللغة الدارجة بالصبغة . ومن هنا بدأ لفظ الأشعة يتداول كثيراً حتى أصبح علم الأشعة يدرس في مدارس الطب إبتداءاً من عام 1907م . وتوالت الأحداث واستخدمت الأشعة السينية للتصوير التشخيصي في حرب أمريكا ضد اسبانيا عام 1906م حيث تم تصوير العظام والرصاص . زمن المعلوم بداهةً أن الجسم البشري يحتوي على ثلاث مكونات أساسية : العظام ، الأنسجة الرخوة ، والهواء فالعظام توهن موجات الأشعة وتمنعها من الوصول إلى الفلم الحساس وبالتالي تسمى " معتمة للأشعة " والأنسجة الرخوة توهن بعض موجات الأشعة وتنفذ البعض الآخر من موجات الأشعة إلى الفلم الحساس وبالتالي تسمى " نصف معتمة للأشعة ، أما الهواء فلا يوهن موجات الأشعة وتنفذ من خلاله إلى الفلم الحساس فلذلك يسمى " غير معتم للأشعة " .
لقد تنوعت المواد المعتمة للأشعة السينية " الوسيط المعتم " وتخصصت لكل أجهزة الجسم وذلك لأغراض التشخيص والتي منها على سبيل المثال :
الوسيط المعتم للجهاز الهضمي ( مادة كبريتات الباريوم - مادة القاستروجرافين ) .
الوسيط المعتم للجهاز البولي ( وسيط معتم دموي يذوب في الماء مثل مادة اليويوجرافين ، سلاسل الكونري ) .
الجهاز الدوري والأوعية الدموية ( وسيط معتم دموي يذوب في الماء مثل مادة الأمونيباك ) .
الحيز تحت العنكبوتي للحبل الشوكي والمخ ( وسيط معتم غير أيوني يذوب في الماء مثل مادة الأمونيباك ) .
القصبة والشعب الهوائية ( وسيط معتم مثل مادة الهيتراست ) .
تجويف الرحم وقنوات فالوب ( وسيط معتم زيتي مثل مادة الليبيدول ) .
وتتابع التطور السريع للأشعة بتطور أنواع الألواح المقوية وكذلك القساطر المختلفة الملائمة للأوعية الدموية . وتلا ذلك استخدام الأفلام المتتابعة وأفلام السينما وبخاصة لتصوير القلب والأوعية الدموية . وفي أواخر الخمسينات ادخل الفحص النظري بالأشعة " التنظير الشعاعي " ومن ثم الفحص التلفزيوني ذو البعدين ثورة حقيقية في الأشعة .
ومع أن علم الأشعة علم حديث إلا أن التطورات فيه كانت هائلة وهي بمثابة ثورات طبية تشخيصية مفيدة للبشرية وساعدت في تشخيص كثيراً من الأمراض المجهولة ومنها :
إدخال الأشعة المقطعية المحورية بالحاسب الآلي أواخر السبعينات وبداية الثمانينات .
إدخال وسائل تصوير جديدة ، منها الإشعاعي مثل التصوير بالنظائر المشعة " الطب النووي " ومنها غير الإشعاعي مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية أواخر السبعينات والتصوير بالرنين المغناطيسي أواخر الثمانينات . وقد كانت الثلاثة وسائل الأخيرة بمثابة ثلاث ثورات في علم الأشعة ( الأشعة المقطعية الحلزونية المحورية بثلاثة أبعاد ) ، ( الموجات فوق الصوتية ذات التدرج الملون بظاهرة دبلر ) ، ( التصوير بالرنين المغناطيسي ) .
إن تقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية والرنين المغناطيسي ليستا ذات طبيعة إشعاعية ، أي خاليتان من أضرار التعرض الإشعاعي ولذا فقد سارتا بخطوات سريعة للتقليل من استخدام تقنيات التصوير بالأشعة السينية وبالتالي من أضرار الأشعة .
ومع أن للأشعة فوائد كثيرة يصعب حصرها إلا أنه في الوقت نفسه يوجد بعض الأضرار المبررة وغير المبررة وتنقسم الأضرار التي تنجم عن الأشعة الطبية حسب الآتــي :
نوع الأشعة المستخدمة - تشخيصية أم علاجية .
كمية الأشعة - الجرعة الإشعاعية .
مكان التعرض ( نوع النسيج المعرض للأشعة ) .
سن المريض المتعرض للأشعة .
ففي المجال التشخيصي يمنع منع باتاً تشعيع الجنين في بطن أمه وبخاصة خلال فترة الحمل الأولى ، ثم يسمح بالتعرض في حدود ضيقة جداً في فترات الحمل الأخيرة إذا دعت الضرورة ( حياة الأم ) للوقوف على نوع المرض ومن ثم علاجه . وبعد الولادة ينصح بتقليل التعرض الإشعاعي لعموم الأطفال لان الخلايا في طور النمو واحتمالية تأثرها بالإشعاع كبيرة . وفي الكبار البالغين هناك خلايا وأنسجة أكثر حساسية للأشعة من غيرها ومنها : خلايا الخصيتين والمبيضين ، خلايا الثدي ، نخاع العظام الأحمر في الضلوع والعظام المفلطحة ونهايات العظام الطويلة ، خلايا العينين وخاصة عدسة العين والقرنية .
إن خطورة التعرض الإشعاعي تكمن في وقف نمو الخلايا أو إحداث تغييرات في العضيات السيتوبلازمية داخل الخلايا وهنا تكون الخطورة حيث تكون هذه الخلايا عرضة لنمو عشوائي وهو ما يعرف بالأورام السرطانية . ولتلافي مثل هذه المخاطر هناك تقنيات خاصة ووسائل لحماية المرضى والعاملين من أخطار الأشعة مثل استخدام المحددات الرصاصية والدروع الواقية ومقاييس الجرعات الشخصية
*طبيعة الأشعة السينية :
الأشعة السينية( rayon X) هي نوع من الإشعاعات الكهرومغناطيسية الشديدة النفاذ التي تتميز بطول موجة قصير جداً وتشابه في طبيعتها الإشعاعات فوق البنفسجية[ر] وإشعاعات غاما γ.
وليس هناك حد فاصل صريح بين الأشعة السينية وإشعاعات غاما، ويراوح طول موجة الأشعة السينية بين( 10-7-10-1سم) أو ما يعادل (0.1- 100) انغستروم.
اكتشف وليام رونتغن الأشعة السينية عام 1895، وأعطاها اسم الأشعة السينية أو المجهولة (أشعة X) لجهله طبيعتها آنذاك، ويطلق عليها بعضهم اسم أشعة رونتغن تخليداً لذكراه.
وقد لاحظ رونتغن أن هذه الأشعة ذات طبيعة نافذة تؤثر في ألواح التصوير الحساسة للضياء على الرغم من سترها بطبقات متعددة من الورق المقوى، وأنها تنطلق من جدران أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء تمر بين طرفيه شرارة كهربائية.
*صدور الأشعة السينية :
Cathode ، وقطعة من المعدن هي المصعد anode. وعندما يتوهج السلك بازدياد درجة حرارته عند تطبيق تيار كهربائي على طرفيه، تصدر عنه إلكترونات عدة بفعل الحادثة الفيزيائية المعروفة بالإصدار الحراري الشاردي (الأيوني)، فإذا طبق فرق كمون عال بين هذا السلك المتوهج (المهبط) والقطعة المعدنية (المصعد) تتسارع ذات قدرة حركية عالية. ويتألف أنبوب الحديث من زجاج مفرغ من الهواء يحوي سلك وشيعة قابلاً للتوهج هو حركة الإلكترونات تصدر الأشعة السينية في كل مرة تتعرض فيها المادة للاصطدام بإلكتروناتٍ سريعة المهبط وتتجه نحو المصعد لترتطم به وتصدر عن هذا الارتطام فوتونات ذات طاقة متفاوتة يؤلف مجموعها الأشعة السينية وكمية كبيرة من الحرارة توجب تبريد المصعد تبريداً مستمراً، إذ إن الأشعة السينية الصادرة تكوّن 1 بالمصعد ويضيع القسم الأكبر % من طاقة الإلكترونات الحركية عند اصطدامها من هذه الطاقة حرارياً.
- تتألف الأشعة السينية الناجمة عن تصادم الإلكترونات والمادة من نوعين رئيسين يكون الأول منهما طيفاً متصلاً لأشعة ذات أطوال موجية متقاربة لا علاقة لها بنوع المادة الكيماوي للمصعد، في حين يتمتع الثاني بطول موجة خاص يتميز على منحنى طيف الأشعة الصادرة بشكل خط حاد ذي علاقة بنوع المادة الكيماوي للمصعد. لذلك سمي هذا النوع الأخير من الأشعة السينية الصادرة الأشعة المميزة.
- تتعلق قدرة اختراق الأشعة للمادة أو نفوذها بطول موجتها، وبالتالي بالطاقة الحركية للإلكترونات المتصادمة مع المصعد، فكلما كانت طاقة هذه الإلكترونات عالية كان طول موجة الأشعة السينية قصيراً، وكانت شديدة النفوذ أو قاسية. وبالعكس كلما خفت هذه الطاقة كان طول موجة الأشعة السينية الصادرة طويلاً وكانت الأشعة قليلة النفوذ أو لينة، وتزداد طاقة الإلكترونات الحركية طرداً مع زيادة فرق الكمون المطبق (فلتاج) فإذا اقترب هذا من 500.000 فولط كان طول موجة الأشعة السينية الصادرة قريباً من أطوال موجة أشعة غاما.
* خصائص الأشعة السينية:
المستحلبات الفضية المستخدمة في التصوير الضوئي. وتزيل الشحنة الكهربائية للمواد. ومعظم المواد شفافة لها. وتسير وفق خط مستقيم. ولا يغير اتجاهها مرورها عبر ساحات مغنطيسية، لذلك فهي ليست سيلاً من جزيئات مشحونة. وتصدر عندما تصطدم الأشعة تمكن رونتغن منذ اكتشافه الأشعة السينية من دراسة خصائص- هذه الأشعة تسبب تفلور عدد من المواد من بينها مركب سيان يد البلاتين مع الباريوم. وتؤثر في خصائصها النوعية ولخصها بأن المهبطية بأي مادة. وإن العناصر الثقيلة أكثر مردوداً من حيث إصدارها. ولا تنعكس ولا تنكسر بسهولة كالأشعة الضوئية.
- حالة الأشعة السينية التي تميز كل عنصر من العناصر الكيماوية.
- تبين منذ السنوات العشر الأولى لاستعمال الأشعة السينية في الطب (التشخيص والمعالجة) أن هذه الأشعة لا تخلو من التأثيرات المؤذية. فقد عرف منذ البدء، عندما استخدمها الأطباء في التنظير الشعاعي لجبر كسور العظام، أنها تحدث حروقاً في أيدي الطبيب الفاحص وأن لها تأثيراً في خلايا نقي العظام والغدد التناسلية. وأظهرت الدراسات الخلوية الحيوية فيما بعد أن التأثيرات المؤذية للأشعة تسبب حتى بمقادير قليلة أحياناً تبديلات في صبغيات نواة الخلية الحية (طفرات) مع ما يتلو ذلك من تشوهات ولادية أو من اضطراب تكاثر هذه الخلايا وبالتالي موتها.
- وثبت أن تأثيرات الأشعة السينية في الخلية الحية تقع في أثناء الطور الثالث للانقسام الخلوي، لذلك كانت الأنسجة الحية ذات الانقسام الخلوي النشيط أشد تأثراً بها كأنسجة نقي العظام والغدد التناسلية.
- لذلك فقد أحجم الأطباء عن استعمالها على المرأة الحامل في الأشهر الأولى من الحمل، واستخدمت الواقيات الرصاصية لحماية العاملين بها. كما أن الهيئة الدولية للطاقة الذرية واللجان المتفرعة عنها قامت بنشر توصيات الحماية والأمان الخاصة بالأشعة السينية في منشورات خاصة تناولت القوانين الناظمة لاستعمالات هذه الأشعة وفرضت معايير وأسساً لصناعة الأجهزة الشعاعية ألزمت الشركات الصانعة التقيد بها، كما حددت المقادير والجرعات الشعاعية العظمى المسموح بها التي لا تحدث ضرراً يذكر.
- الأشعة السينية هي شكل من الإشعاع علي ضوء موجات ولكن مع ارتفاع الطاقة ، إلى أن تمكن من إصدار مجموعه من الأنسجة.
- ولا تسمح طريق الأشعة السينية (مثل الهواء في الرئتين) تظهر في الفيلم ". مجموعه من السوائل في المعدة أو الرئة ولن تظهر "أو" قاتمة ". "هذه الأنسجة والعضلات وأجهزه الجسم المختلفة كما يظهر من اللون والظلال الكثيفة أجزاء الجسم مثل العظام وتظهر".
- وسوف تظهر لك الطبيب أن الأشعة تشير إلى أي وجود مثل كسر العظام في الظل أو الرئة.
خصائص الأشعة السينية :
نستطيع أن نستنتج مما سبق بعض خصائص الأشعة السينية ولكن من أجل حصر أهم هذه الخصائص يمكننا ذكر تلك التي ساهمت في توضيح طبيعتها وفي تطور استعمالها في شتى الميادين.
* الأشعة السينية تنساب بخط مستقيم وبسرعة مساوية لسرعة الضوء.
* لا تتأثر بوجود حقل مغناطيسي أو حقل كهربائي وهذا ما يدل على أنها لا تحمل أي شحنة كهربائية.
* يتغير طول موجة الأشعة السينية بحسب طبيعة معدن المهبط بين جزء من ألف من الأنغستروم وبين ألف أنغستروم.
*تؤثر على أفلام التصوير.
* تسبب فلورة أو فسفرة بعض الأجسام.
* لها تأثير كيمياضوئي .
* تستطيع جرح أو قتل الخلايا الحية وأحيانا إحداث تغيرات عضوية فيها.
* تتمتع كالضوء بازدواجية الطبيعة بحيث أنها تبدو في بعض الميادين كالموجة( الحيود مثلا ) وفي بعضها الآخر كمجموعة حبيبات طاقة قادرة على تحرير إلكترون أو أكثر في بعض الأجسام الصلبة محدثة بذلك تيارا كهربائيا.
إن تنوع الخصائص إلى جانب تلك التي لم تذكر هنا أوجد العديد من التطبيقات المهمة . ويكفي أن نذكر على سبيل المثال الخدمات الجلية التي تقدمها الأشعة السينية في ميادين التصوير الطبي وفي ميدان دراسة تكوين الأجسام الصلبة وكيفية ترتيب الذرات داخلها . ونستطيع القول بأن عددا من هذه التطبيقات يدخل في ميادين الفيزياء والكيمياء والهندسة والطب والصناعة. إن السير نحو توحيد النظرية العلمية عند الإنسان يلاحظ بشكل واضح من تطور الأبحاث الأساسية في ميدان الأشعة السينية . فالفيزيائي الذي يستعمل الأشعة السينية في ميدان الأجسام الصلبة مضطر للإلمام بالكثير من النظريات الكيميائية خاصة فيما يتعلق بطبيعة الرباط بين الذرات داخل الجسم الصلب وبالتالي كمية الشحنة الكهربائية (أو عدد الالكترونات) المركزة في كل ذرة .
*-أنواع الأشعة السينية :
هناك نوعين من الأشعة السينية يمكن الحصول عليها الآن . والتفريق بين هذين النوعين يعود بشكل أساسي إلى طريقة الحصول على كل منهما:
1- الأشعة السينية " البيضاء" أو الطيف غير المتقطع . وكلمة بيضاء لاتعني هنا اللون الأبيض إنما تعني احتواء هذا الطيف على أشعة سينية مختلفة لذبذبة وطول الموجة . أي أننا نجد في هذا الطيف كل الموجات الممكن تصورها ضمن حدين أدنى وأعلى لطول الموجة :
λ m < λ< λ M
2- الأشعة السينية الخاصة بكل معدن والمكونة من عدة أضواء كل واحد منها أحادي طول الموجة تجتمع في عدة مجموعات . وطول موجة كل ضوء منها يتعلق حسب قانون سنراه لاحقا بالعدد الذري للعنصر المادي الذي ولده.
يمكن الحصول على " الطيف الأبيض " بإخضاع أنبوبة الأشعة السينية لتوتر منخفض نسبيا . وإذا ما اتخذنا بعض الاحتياطات المبنية على دراسة قيمة التوتر وطبيعة المعدن الموجود في المصعد يمكن الحصول على هذا الطيف الأبيض دون أن يمزج الأشعة السينية الخاصة بنوع المصعد [ أي النوع الثاني من الأشعة السينية.
ولهذه الأشعة البيضاء خاصية مهمة : فإذا عمدنا إلى إجراء رسم بياني لشدة الضوء بالنسبة لطول الموجة وجدنا أن الشدة تنعدم تحت طول موجة معين أسميناه λ m . وطول الموجة هذا لا يتعلق مطلقا بنوع العنصر المادي المكون للمصعد (Anode) وإنما يتعلق بقيمة التوتر الكهربائي المسلط على أنبوبة الأشعة السينية . وأول من طبق قانون علاقة λ m بالتوتر الكهربائي هما العالمان ديان (Duane) و هونت (Hunt)وكان ذلك في سنة 1914.
وكمثال على ذلك وبواسطة توتر كهربائي يساوي 000 300 فولت يمكن الحصول على أشعة سينية يساوي الطول الأدنى من الموجة فيها خمسة أجزاء من ألف من الأنغستروم :
λ = 0.005 A
والتوتر المشار إليه أعلاه يستعمل للحصول على أشعة سينية تستخدم في معالجة الأقسام الداخلية من جسم الإنسان لأن الأشعة ذات الموجة المتناهية القصر تملك قدرة كبيرة على الاختراق .
وبالرغم من أن الطول الأدنى للموجة السينية لا يتعلق بطبيعة المهبط فإن الشدة الإجمالية للطيف الممكن الحصول عليها تحت توتر كهربائي ثابت ترتكز على العدد الذري للعنصر المكون للمصعد.
وتجدر الإشارة إلى أن كيفية انطلاق هذه الأشعة العامة "أو البيضاء" لم تحظ حتى يومنا هذا بتفسير دقيق . ولكن يمكن القول بأن هذا الطيف ينتج عن تغير مسار الإلكترونات المنطلقة من المهبط تحت تأثير الحقول المغناطيسية والكهربائية بالقرب من نواة الذرات في المصعد.
من المعروف جيدا أن الإلكترون المنطلق من المهبط يكتسب طاقة حركية تساوي حاصل ضرب قيمة التوتر بشحنة الإلكترون الكهربائية. والتوقف الكامل والسريع للإلكترون عند دخوله في مادة المصعد يحول هذه الطاقة الحركية إلى إشعاعات وكلما كان التوقف سريعا كانت ذبذبة الأشعة المنبعثة مرتفعة . والتوقف الكلي للإلكترون عند أول اصطدام بذرة من ذرات المصعد يعطي الأشعة ذات الذبذبة الأكثر ارتفاعا أو طول الموجة الأقصر وهي الموجة التي ذكرناها آنفا والتي أسميناها λ m .
وهذه الأشعة العامة ذات أهمية بالغة . فهي التي استعملت في الماضي لدراسة البلورات في فيزياء وكيمياء الأجسام الصلبة بطريقة " لاو" "Laue" . وهي التي تستعمل في الطب للمعالجة بالأشعة السينية وللتصوير بالأشعة.
أما النوع الثاني من الأشعة السينية فنحصل عليه , إلى جانب النوع الأول الذي وصفناه أعلاه . ولكن طول الموجة التي نحصل عليها لا يتغير بتغير قيمة التوتر العالي وذلك لأنه خاص بالعنصر المادي المكون لمعدن المصعد . فإذا أجرينا رسما بيانيا لتغير الشدة الضوئية بتغير طول الموجة وجدنا أنه تبرز إلى جانب الطيف الأبيض حزمات أشعة أحادية اللون شديدة الضوء نسبيا . وهذه الحزم هي التي وصفنا بالأشعة السينية الخاصة بالعنصر المعدني.
ويمكن جمع هذه الحزم في مجموعات يطلق عليها أسم
K, L, M, N, 0...
والمجموعة K هي التي تحوي الأشعة ذات الموجة الأقصر أي الأكثر قدرة على اختراق المادة.
*-كيف يتم إصدار هذه الأشعة ؟؟
-* قانون موزلي Moseley, s Law:
عندما ينطلق الإلكترون من المهبط يكتسب كما قلنا طاقة حركية تخوله ( في بعض الأحيان) قذف إلكترون من طبقة ما من طبقات إحدى الذرات المكونة للمصعد . وهذا يعني أن إحدى الطبقات الداخلية للذرة أصبحت غير متوازنة وفارغة جزئيا مما يدفع إلكترون يحتل مسارا في طبقة أخرى أبعد من الطبقة الناقصة بالنسبة للنواة للنزول إلى الطبقة الأقرب للنواة لملء الفراغ . ويعني أيضا أن إلكترون يترك مسارا ذا مستوى طاقة معين ليحتل مسارا ذا مستوى طاقة أدنى . والفرق بين طاقتي المستويين يتحول إلى أشعة سينية .
إن طول موجة الأشعة السينية المنبعثة بهذه الطريقة يتعلق بالفرق بين طاقتي المستوى الأساسي للإلكترون والمستوى النهائي له.
وإذا كان الإلكترون الذي قذف خارج الذرة منتميا للطبقةK سميت الأشعة المنبعثة بهذا الاسم . وإذا كان ينتمي للطبقة L سميت الأشعة أيضا بهذا الاسم . وهذا يعني أن الحزمة K تحتوي على أشعة طول موجتها يتعلق بفرق الطاقة بين الطبقة M والطبقةK وعلى أشعة طول موجتها تتعلق بفرق الطاقة بين الطبقة L والطبقة K وهكذا دواليك .
والفرق بين طاقة L وطاقة K يختلف بين ذرة معدن وذرة معدن آخر بين عنصر وعنصر آخر مما يعني أن الحزمة K تختلف من عنصر إلى عنصر آخر وأنه من الممكن الاسترشاد لطبيعة معدن المصعد إذا ما استطعنا قياس طول موجة الأشعة السينية المنبعثة منه. فالموجة الأقصر هي K والتي تليها هي L .... الخ .. ومجموع الحزم K و L وM ... الخ ترشدنا بسهولة إلى طبيعة العنصر . وتجدر الإشارة إلى أنه بهذه الطريقة استطاع بعض العلماء اكتشاف عناصر ومعادن جديدة .
لقد استطاع العالم الإنكليزي موزلي أن يجد علاقة بسيطة بين أطوال الموجة في الأشعة السينية K وبين العدد الذري لعنصر المصعد . فقد برهن أنه إذا أجرينا رسما بيانيا لتغير الجذر التربيعي لذبذبة أشعة سينية K بتغير العدد الذري حصلنا على خط مستقيم يمكن التدليل عليه بالمعادلة التالية المعروفة بقانون موزلي :
حيث
N ترمز إلى الذبذبة =R . ثابت ريدبرغ =c . سرعة الضوء . =Zالعدد الذري
وتجدر الإشارة لوجود معادلة أخرى خاصة بالأشعة السينية "L" مشابهة لما كان قد وجده العالم Lyman بالنسبة لطيف الهيدروجين في القسم فوق البنفسجي.
هذا القانون يعني وجود معادلة أساسية بين كل العناصر بدءا بالهيدروجين وانتهاء بالعناصر الثقيلة أي أنها مبنية بنفس الحبيبات وبنفس الطريقة . ومن ناحية ثانية فإن الرسم البياني الذي يعطي الجذر التربيعي للذبذبة الموازية لأي عدد ذري ساعد العلماء على اكتشاف عناصر جديدة لم تكن معروفة من قبل . فبهذه الطريقة استطاع كوستر
"Coster" اكتشاف الهافنيوم "Hafnium" كما استطاع تاك "Tacke et" و ندواك "Noddack" اكتشاف المازيريوم و الرانيوم... الخ.
*-اختلاف توزيع طاقة أشعة اكس
تصدر الأشعة السينية عن الذرة بخلاف جسيمات ألفا و بيتا و إشعاعات جاما التي تصدر عن النواة و يجب التفريق بين نوعين مختلفين من الأشعة السينية يختلفان من حيث أسلوب توزيع طاقة الأشعة :
-1 الأشعة السينية المميزة للعنصر Characteristics x-ray
يصدر هذا النوع من الأشعة السينية عند انتقال الكترونات ذريه من مدارات (قشرات) ذات طاقه أعلى إلى مدارات ذات طاقه أقل في الذرة نفسها كما هو واضح من الرسم
حيث أنه كما هو واضح أن الإلكترون الذي في المدار الكبير يمتلك طاقه أعلى من الإلكترون الذي في المدار الأصغر فلو حصل و أصبح هناك مكان خالي في المدار الأقل طاقه فإن الإلكترون الموجود في المدار الأعلى سوف ينتقل تلقائيا إلى المدار الأقل و بما أن هناك فرق في الطاقة بين المدارين هذا الفرق ينتج عنه انطلاق فوتونات الأشعة السينية بمعنى أن طاقة الفوتون تساوي فرق الطاقة بين المدارين الأول و الثاني
-2 الأشعة السينية الإنكباحيه Bremsstrahlung
حيث أن كلمة Bremsstrahlung هي كلمه ألمانية الأصل بمعنى أشعه إنكابحيه Braking Radiation
هذا النوع ينتج عند حدوث إنكباح شديد أو بمعنى آخر تباطوء لإلكترون أي تناقص شديد في سرعته و سبب هذا التباطوء هو تفاعل الإلكترون مع المجال الكهربي الشديد للذرة أو للنواة حيث أن الطاقة التي يفقدها الإلكترون بسبب تناقص سرعته تنطلق في صورة فوتونات أشعة اكس حيث أن طاقة الفوتون المنطلق نتيجة التباطوء تساوي فرق الطاقة بين الإلكترون قبل التفاعل مع المجال الكهربي و بعد التفاعل معه .
و يتميز طيف الأشعة الإنكباحيه بأنه طيف مستمر أي بمعنى أن طاقة الفوتونات تتخذ قيما مختلفة تبدأ من الصفر و تنتهي عند أقصى قيمه للإلكترون المنكبح .
و من أمثلة الأشعة السينية الإنكباحيه تلك الأشعة التي يتم توليدها في أنابيب الأشعة السينية المستخدمة في التشخيص الطبي و في التطبيقات الصناعية المختلفة . حيث يتم تعجيل الإلكترونات باستخدام فرق جهد كبير ثم تكبح الإلكترونات المعجلة على مادة المصعد فتنطلق الأشعة الإنكباحيه Bremsstrahlung
كيف تعمل أشعة اكس X-ray :
*كيف تعمل الأشعة السينية :
في عام 1895 اكتشف عالم ألماني اسمه ويليام رونتجن Wilhelm Roentgen أشعة أكس بينما كان يجرى تجربة تسليط شعاع الكتروني على أنبوبة تأين غازي gas discharge tube. لاحظ العالم رونتجن أن الشاشة الفسفورية في المختبر بدأت تتوهج عند اصطدام شعاع الالكترونات عليها. هذه النتيجة في حد ذاتها لم تكن مدهشه حيث كان من المعلوم أن تتوهج الشاشة الفسفورية بفعل الشعاع الالكتروني ولكن رونتجن أحاط الأنبوبة المفرغة بألواح سوداء سميكة لتتمكن من حجب الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من الأنبوبة المفرغة، كما وضع رونتجن عدة أجسام بين الأنبوبة والشاشة الفسفورية وكانت النتيجة أن الشاشة الفسفورية لازالت تتوهج. وحتى يتأكد من أن هناك أشعة جديدة هي التي اخترقت تلك الأجسام ووصلت للشاشة الفسفورية قام رونتجن بتجربة إضافية وهي بأنه وضع يده أمام الأنبوبة المفرغة وشاهد على الشاشة الفسفورية صورة لعظام يده، لاحظ هنا أن رونتجن اكتشف أشعة جديدة هي أشعة اكس وفي نفس الوقت اكتشف احد أهم تطبيقاتها.
رونتجن اكتشف أعظم واهم انجاز طبي في تاريخ البشرية وهو التشخيص باستخدام أشعة اكس التي تسمح للأطباء بتشخيص الكسور في العظام بدون إجراء عملية جراحية كما تستخدم أشعة اكس للكشف على الأجسام الغريبة في جسم الإنسان وتطور التشخيص بأشعة اكس لتمكن الأطباء من تصوير الأوعية الدموية والأعضاء البيولوجية في جسم الإنسان.
* ما هي أشعة أكس:
أشعة اكس في الأساس مثل الأشعة المرئية حيث أنها جزء من الطيف الكهرومغناطيسي ولكن أشعة اكس تحمل طاقة أكبر من طاقة الأشعة المرئية بكثير. ولشرح ذلك دعنا نجري مقارنة بين الأشعة المرئية وأشعة اكس، يمكن التمييز بين هذين النوعين من الأشعة من حيث طاقة الفوتون أو الطول الموجي أو التردد وكل تلك الكميات ترتبط مع بعضها البعض من خلال المعادلات التالية:
طاقة الفوتون = ثابت بلانك x التردد E = hv
التردد = سرعة الضوء / الطول الموجي v = C/L
تمتاز أشعة اكس بان طاقة فوتوناتها أكير من طاقة فوتونات الأشعة المرئية وهذا يعني أن ترددها كبير وطولها الموجي قصير
الطيف الكهرومغناطيسي: تزداد طاقة الفوتونات من اليسار لليمين.
تستطيع العين البشرية الرؤية من خلال الأشعة المرئية لأن الله سبحانه وتعالى حدد لنا هذا الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي نستطيع الرؤية والتمتع بحاسية الإبصار من خلاله وبالتالي تعتبر أشعة اكس أشعة غير مرئية بالنسبة لنا مثلها مثل أشعة الراديو والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ولكن الفرق بين كل تلك الأشعة هي خواصها من ناحية طاقة الفوتون والتردد والطول الموجي لها.
*-السؤال: كيف أن الذرة التي تنتج الأشعة المرئية هي نفسها التي تنتج أشعة أكس؟
كلا من الأشعة المرئية وأشعة اكس تنتج من الانتقال الالكتروني بين مستويات الطاقة في الذرة. تشغل الالكترونات مستويات طاقة أو مدارات مختلفة حول النواة في الذرة وعندما ينتقل إلكترون من مستوى طاقة عالي إلى مستوى طاقة منخفض ينطلق فوتون يحمل فرق الطاقة بين المستويين. تعتمد طاقة الفوتون المنبعث على الفرق بين مستويات الطاقة في الذرة فيمكن أن تكون طاقة الفوتون الناتج في مدى الأشعة المرئية فينتج ضوء مرئي ويمكن أن تكون طاقة الفوتون المنبعث في المدى الغير المرئي فينتج أشعة غير مرئية، إذا نستنتج أن ما يحدد طاقة الفوتون الناتج أو المنبعث من الذرة هو الانتقال الالكتروني بين مستويات الطاقة.
عندما يصطدم الفوتون المنبعث بذرة أخرى فإن تلك الذرة تمتص طاقة الفوتون من خلال احد الكتروناتها لينتقل الإلكترون من مستوى طاقة منخفض إلى مستوى طاقة أعلى لأنه امتص طاقة إضافية. وشرط امتصاص الإلكترون طاقة الفوتون أن تكون طاقة الفوتون تساوي فرق مستويات الطاقة التي سينتقل لها الإلكترون (هذا شرط يعود إلى طبيعة الذرة بنية الذرة كما خلقها الله سبحانه وتعالى) وإذا اختل هذا الشرط فلن يحدث امتصاص الفوتون من قبل الذرة.
الذرات التي تكون أجسامنا تتعامل مع الأشعة الكهرومغناطيسية (نقصد كل الأشعة المرئية والأشعة الغير مرئية) بنفس الآلية السابقة، فأشعة الراديو التي تحيط بنا لا تمتلك الطاقة الكافية لتنقل الكترونات الذرات من مستوى طاقة إلى مستوى طاقة أعلى لذلك فهذه الأشعة تعبر أجسامنا دون امتصاص لفوتوناتها. أما أشعة أكس ففوتوناتها ذات طاقة عالية تمكنها من أن تعبر كل الأشياء في طريقها ولكن بطريقة مختلفة عن أشعة الراديو حيث تستطيع أشعة اكس أن تمنح الكترونات الذرات الطاقة الكافية مما قد تسبب تلك الطاقة من تحرير الالكترونات من الذرة تماما كما يحدث في ذرات العناصر الخفيفة (عددها الذري قليل) حيث يستغل جزء من طاقة فوتون أشعة اكس من تحرير الإلكترون من الذرة والجزء المتبقي يكسب الإلكترون طاقة حركة ليغادر الذرة. ولكن في ذرات العناصر الثقيلة (لها عدد ذري كبير) فإنها تمتص طاقة أشعة اكس لوجود مستويات طاقة تتوافق مع طاقة فوتون أشعة اكس.
نستنتج مما سبق أن العناصر الخفيفة ذات ذرات صغيرة لا تمتص أشعة اكس وان العناصر الثقيلة ذات الذرات الكبيرة تمتص أشعة اكس.الخلايا المكونة للجلد في أجسامنا تتكون من ذرات صغيرة وبالتالي لا تمتص أشعة اكس بينما ذرات الكالسيوم المكونة للعظام هي ذرات كبيرة وتمتص فوتونات أشعة اكس.
استخدامات أخرى لأشعة اكس
لأشعة اكس استخدامات جمة وفي مجالات عديدة فكما أن لأشعة اكس دور كبير في تطور علم الطب فقد لعبت هذه الأشعة دور كبير في مجال ميكانيكا الكم وعلم البلورات وعلم الفلك وفي مجال التطبيقات الصناعية تستخدم أشعة اكس كماسحات للكشف عن العيوب في المنتجات الصناعية وتعتبر أشعة اكس احد أهم المعدات المستخدمة في المطارات للكشف عن الأجسام المشبوهة.
*-جهاز إنتاج أشعة اكس: يشكل الالكترود قلب جهاز إنتاج أشعة اكس والذي يتكون من كاثود وأنود داخل أنبوبة زجاجية مفرغة من الهواء. يتكون الكاثود من فتيلة تسخين مثل الموجودة في المصباح الكهربي، عندما يمر التيار الكهربي خلال الفتيلة ترتفع درجة حرارتها تدريجياً إلى أن تصل درجة الحرارة التي تمكن إلكترونات الفتيلة من الانبعاث من سطحها. الانود عبارة عن قرص من التنجس تين مشحون بشحنة موجبة تعمل على جذب الالكترونات المحررة من الكاثود.
جهاز إنتاج أشعة اكس
يطبق فرق الجهد عالي بين الكاثود والأنود يساعد على تعجيل الإلكترونات لتنطلق بقوة في اتجاه الانود. عندما تصطدم الالكترونات بذرات مادة الانود (التنجس تين) فإن هذه الإلكترونات تعمل على الاصطدام بالكترونات ذرات التنجس تين في المدارات الداخلية القريبة من نواة الذرة والتي تكون طاقتها كبيرة. يقوم إلكترون في مدار أعلى بسد الفراغ الذي حدث مما يحدث انطلاق لفوتون يحمل فرق الطاقة بين المستويين. ولأن الفرق في مستويي الطاقة كبير فإن الفوتون الناتج يكون فوتون أشعة أكس.
تصطدم الإلكترونات الحرة بذرة التنجس تين، تحرر إلكترونات في مدارات داخلية.. تنتقل الكترونات من مدارات أعلى لتملئ الفراغ الناتج وينطلق فوتون يحمل فرق الطاقة.
يمكن أن نحصل على فوتونات أشعة أكس بطريقة أخرى وهي بدون أن تصطدم الإلكترونات الحرة بالذرة، وذلك عن كما في الحالة التالية: عندما تقترب إلكترونات حرة معجلة بالقرب من نواة الانود فإنها تنجذب لها بفعل قوة كلوم الكهربية، لأن النواة موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة فتنحرف الإلكترونات عن مسارها مما يؤدي إلى تغيير في طاقة حركتها وتنطلق فوتونات أشعة اكس تحمل فرق الطاقة قبل الانحراف بجوار النواة وبعده. يعرف هذه الطريقة بظاهرة الفرملة breaking action وبالألمانية تسمى بظاهرة بيرمشتراهلينج Bremsstrahlung هي الاسم العلمي لظاهرة إنتاج أشعة اكس أي فرملة الالكترونات عند مرورها بجوار انويه العناصر الثقيلة التي تشكل مادة الانود.
الإلكترونات الحرة تنجذب إلى نواة ذرات التنجس تين، وكلما اقتربت تلك الالكترونات المعجلة من النواة فإنها تنحرف عن مسارها مما ينتج تغيير في طاقتها فتنطلق فوتونات أشعة أكس.
الخلاصة:نستنتج مما سبق أن الذرة هي المسؤولة عن إنتاج أشعة اكس ولكن يختلف الأمر عنه في حالة الأشعة المرئية حيث إنه يتم إثارة إلكترونات المدارات الداخلية للعنصر المنتج لأشعة اكس بينما في الأشعة المرئية يتم إثارة الكترونات المدارات الخارجية .
*- أنبوبة إنتاج أشعة اكس
*-ملاحظة:
إن التصادم الحادث بين الإلكترونات المعجلة ومادة الانود لتوليد أشعة أكس تعمل على توليد الكثير من الحرارة. لذلك يستخدم موتور ليعمل على لف قرص الانود لنضمن تعرض مناطق مختلفة من مادة الانود لشعاع الإلكترونات في كل مرة، مما يحميه من الانصهار بفعل الاصطدام المستمر والحرارة الناتجة.تستخدم حواجز من الرصاص لمنع أشعة اكس من الخروج والانبعاث في كافة الاتجاهات. ويتم تحديد منفذ أشعة اكس عبر نافذة تفتح في الحواجز وقبل خروجها تمر عبر عدة مرشحات قبل أن تسقط على جسم المريض المراد تصويره. تثبت كاميرا لتسجيل فوتونات أشعة اكس التي عبرت خلال جسم المريض وتستخدم تلك الكاميرات أفلام خاصة حساسة لأشعة اكس تستخدم نفس التكنولوجيا المستخدمة في الأفلام العادية المستخدمة في التصوير بالكاميرات العادية الحساسة للضوء المرئي.
يتم الاحتفاظ بالصورة في صورة نيجاتيف ويتم فحص الصورة تحت ضوء أبيض فتظهر المناطق التي امتصت أشعة اكس مثل العظام والمواد الصلبة تظهر في الصورة بيضاء بينما المناطق التي لم تمتص أشعة اكس مثل الجلد والعضلات والأوعية الدموية تظهر في الصورة معتمة.
مادة التباين Contrast Mediaوالتصوير الفلورسكوبي
في صورة أشعة اكس لجسم المريض لا يظهر أية أثار للأوعية الدموية أو للأعضاء العضوية مثل الكبد أو المعدة أو الأمعاء، ولإظهار أية من تلك الأعضاء في صورة أشعة اكس بغرض تشخيص مرض ما فإن أخصائي أشعة اكس يحقن جسم المريض بمادة تباين contrast media مثل مادة البار يم barium.
تتكون مادة التباين هذه من سائل يمتص أشعة اكس بكفاءة أعلى من الأنسجة المحيطة به فعند حقن المريض بالبار يم السائل في الوريد تصبح الأوعية الدموية قادرة على امتصاص أشعة اكس مما ينتج عنه صورة للأوعية الدموية على فيلم أشعة اكس. ويسمى التصوير بحقن المريض بمادة التباين بالفلوروسكوبي fluoroscopy.يعتبر بالفلوروسكوبي من التقنيات التي تستخدم أشعة اكس لتصوير تدفق مادة التباين خلال الجسم عبر فترات زمنية محددة فيتم حقن المريض بمادة التباين ومن ثم يتم تعريض المريض لجرعات من أشعة اكس على فترات زمنية متقطعة لرصد تدفق المادة وانسيابها خلال جسم المريض الصورة على شاشة فسفورية تظهر مراحل انسياب مادة التباين خلال الجسم والطبيب يقرر الصورة التي يريد التقاطها عند فترات زمنية محددة للتشخيص فيما بعد.
وصف جهاز أنبوبة الأشعة السينية
يحتوي أي جهاز أشعة على "أنبوبة أشعة" تكون مهمتها توليد الأشعة السينية التي نستخدمها في التصوير الإشعاعي.
وهذه الأنبوبة تتكون من عدة أجزاء أساسية:
أ- الأجزاء الخارجية لأنبوبة الأشعة:
*1 الغلاف المعدني (****l Host) و هي مصممة بطريقة فنية لكي تمنع تسرب الأشعة من كل الجهات ماعدا جهة الفتحة المخصصة لخروج الأشعة باتجاه المريض أو الطاولة و تعرف هذه الفتحة ب window
كما أن لها فتحات خاصة بخروج ودخول الكوابل التي تزود الأنبوبة بالكهرباء.
وهي أيضا مصممة لتحتوي على الزيت المحيط بأنبوبة الأشعة و هي تعمل كعازل للكهرباء و مبرد إذ تمكن الأنبوبة من التخلص من الحرارة الناتجة عن عملية توليد الأشعة السينية
2* رأس الأنبوبة :
وهي تحتوي على عدة أجزاء
1- المحدد (Collimator) وهو عبارة عن أربعة قضبان من الرصاص متقاطعة وقابلة للحركة بحيث يتحرك كل قضيبين متوازيين مع بعضهما البعض (ابتعادا واقترابا) ومهمة هذه القضبان هي تحديد شكل و حجم الشعاع الساقط على الجزء المراد تصويره عن طريق منع أكبر قدر من فوتونات الأشعة (خارج الشكل المحدد) من الوصول إلى الفيلم أو الجزء المراد تصويره.
-2 مصباح "لمبة" و مرآة عاكسة (Lamp & Merroir) و هي مخصصة لمماثلة الشعاع الساقط من الأنبوبة على الجزء المراد تصويره
-3 أنبوبة مفرغة من الزجاج تحتوي على الأجزاء الداخلية
ب- الأجزاء الداخلية لأنبوبة الأشعة:
المصعد- المهبط- الفتيلة- الهدف- الفراغ
*-أنواع أنابيب الأشعة :
هناك نوعين من أنابيب الأشعة وهي:
*النوع الأول هو :
الأنبوبة ذات الهدف الثابت بالمهبط (Fixed Anode Target x-ray Tube)
وهذا النوع مداخلاته (مقدار فرق الجهد و التيار المار بالفتيلة يكون صغير) وبالتالي مخرجاته صغيرة ( اصطدام الإلكترونات مع الهدف لا ينتج فوتونات قوية مثل النوع الثاني ولا حرارة كبيرة تتسبب في ذوبان المعدن المصنوع منه الهدف ) و عادة ما يستخدم هذا النوع في عيادات الأسنان
*النوع الثاني هو :
الأنبوبة ذات الهدف المتحرك بالمهبط (Rotating Anode Target x-ray tube)
و هذا النوع مداخلاته عالية (مقدار فرق الجهد و التيار المار بالفتيلة يكون كبير) وبالتالي مخرجاته كبيرة ( اصطدام الإلكترونات بالهدف ينتج فوتونات قوية جدا وليس مثل النوع الأول وكذلك ينتج عنه حرارة كبيرة جدا تتسبب في ذوبان المعدن المصنوع منه الهدف إذا بقي ثابتا) ولذلك يتم تصميم الهدف على أساس أنه يدور و بذلك لا تتعرض منطقة واحدة فقط على الهدف للاصطدام و الحرارة و بالتالي الانصهار بل تتوزع الحرارة على جميع سطح الهدف بطريقة متساوية
*-هل أشعة اكس ضارة لنا؟
بالرغم من الفوائد الجمة التي وفرتها أشعة اكس في مساعدة الطبيب على تشخيص المريض واكتشاف كسور العظام دون الحاجة إلى عمليات جراحية إلا أن أشعة اكس من الممكن أن تكون ضارة.
ففي أول استخدام أشعة اكس تعرض المريض والطبيب لجرعة زيادة من أشعة اكس التي سببت أعراض مرضية مثل التي تسببها العناصر المشعة على الجلد. والسبب في ذلك يعود إلى أن أشعة اكس هي في حد ذاتها أشعة متأنية ionization radiation. فعندما يصطدم الضوء العادي بالذرة فلا يحدث تغيير يذكر على الذرة ولكن في حالة أشعة اكس تصطدم بالذرة فإنها تعمل على تحرير الكترونات الذرة وتحولها إلى أيون موجب وتقوم الالكترونات المتحررة بتحويل المزيد من الذرات المجاورة إلى ايونات بالتصادم معها.
الايونات أجسام مشحونة كهربياً وليست متعادلة مثل الذرات مما يسبب تفاعلات كيميائية غير طبيعية داخل الخلايا الحية ومن الممكن أيضا أن يحدث خلل في سلاسل حمض الـ DNA. حدوث خلل في الـ DNA قد يسبب موت لتلك الخلية مما يسبب الكثير من الأمراض الغير متوقعة أو أن تتحول الخلية الحية إذا لم تمت إلى خلايا سرطانية تنتشر في جسم الإنسان لا سمح الله. أي انه بالرغم من فوائد أشعة اكس فإن التعرض الأكثر من اللازم للأشعة له من الآثار التي لايحمد عقباها. إلا أن فوائدها تجعل من الصعب الاستغناء عنها ولذلك فان مهام الفيزيائيين و المسؤولين عن الوقاية من الإشعاع هو تقليل تلك المضار إلى اقل ما يمكن مع عدم الإخلال بالفائدة المرجوة ولهم في ذلك طرق وتقنيات عملية معقدة تشمل اختيار الموقع ونوعية البناء المستعمل لتصاميم غرف الأشعة وما إلى ذلك.(الدروع الواقية) ومع هذا كله تبقى أجهزة أشعة اكس الأجهزة الأكثر أمنا بين الخيارات المطروحة أمام الطبيب لاستخدامها وان جهاز أشعة اكس لا غنى عنه في المستشفيات ويعتبر من أهم انجازات التقنية العلمية عبر العصور.
الأشعة السينية تغزو مجالي التشخيص والعلاج في الطب
منذ أن تم اكتشافها من قبل العالم الألماني وليام رونتكن أواخر عام 1895 أصبح للأشعة السينية أو (أشعة اكس) تطبيقات وفوائد واسعة في مجالات الحياة العامة
ففي الصناعة استخدمت للتأكد من نوعية وكفاءة لحام الأنابيب والأحواض المعدنية واعتمدت في مجال البحوث لدراسة الأشكال البلورية للمواد ودراسة أطباق العناصر لمعرفة توزيعها ونقاوتها أما التطبيقات الطبية للأشعة فقد غزت مجالي التشخيص والعلاج.(العلاج الطبي)
الخبير الفيزياوي ثائر شفيق الأمين يقول: ترجع معظم هذه التطبيقات إلى اختلاف قدرة الأشعة السينية لاختراق المواد اعتماداً على كثافة المواد أو إلى نوعية الأشعة المنعكسة عن هذه المواد نتيجة تفاعلها مع الأشعة السينية ويضيف: تم استخدام الأشعة في مجال التشخيص لتصوير تراكيب عظام الجسم لمعرفة الخلل والكسر وعدم الانتظام علماً بان هذه التقنية تطورت وأصبح من الممكن تصوير أي عضو آخر غير عظمي بالاستعانة بمركبات كيماوية يمتصها عضو ما بحيث تكون تلك الأنسجة إما عاكسة أو غير نافذة للأشعة السينية إضافة إلى استخدامها لمعرفة وضع الجنين وحجمه وفي مجال العلاج الطبي فتستخدم للقضاء على الكثير من أنواع الأورام السرطانية باستعمال طاقة معينة لتلك الأشعة.
* ماهية الإجراءات الرسمية للوقاية منها؟
هناك اهتمام متزايد في جميع أنحاء العالم باتجاه ضبط وتوجيه الدول لكيفية استخدام الأشعة السينية وتنقسم الإجراءات الرسمية إلى قسمين داخل المستشفي وخارجها إذ يجب أن تكون هناك مفاهيم طبية محدودة لضرورة إجراء الأشعة السينية لشخص ما قبل قرار أخذها ومع هذا فانه عادة ما تجري فحوصات عديدة بالأشعة لا تتفق أبدا مع مبدأ الوقاية منها كبعض المسوحات الطبية العامة غير المهمة والاختبارات الروتينية لأغراض التعيين واختبارات التقاعد وتقدير حالات العجز والاختبارات المكثفة للعمل في المستشفيات واختبارات التأمين على الحياة ولمجرد رغبة بعض المرضى للفحص بالأشعة.
أما الإجراءات التي يمكن أن تتخذ داخل المستشفى فتتضمن وضع جميع متطلبات أجهزة الأشعة تحت إشراف مسؤول الأطباء الإشعاعيين حتى ولو لم تكن كلها مجمعة في بناية واحدة وعليه تقع عملية الاهتمام لوقاية المرضى أينما فحصوا ويجب أن يحدد كل فحص هدفه مسبقاً والتأكد قبل كل فحص عن الوقت الذي اجري فيه الفحص السابق لتجنب إعادة فحص غير مجد ومن الضروري عند انتقال أي مريض من مستشفى أو قسم إلى آخر تنتقل معه كل الصور الشعاعية ونسخ التقارير الخاصة به ويجب تجنب إعادة الفحص بالأشعة في فترة زمنية قصيرة نتيجة لانتقال الشخص من مكان إلى آخر.
*ما أوجه الشبه والاختلاف بين أشعة اكس وأشعة قاما؟
أشعة اكس و أشعة قاما متشابهتان في الصفات إلا أن مصوريهما مختلفان فأشعة قاما تبعث من نوى ذرات المواد أثناء عمليات التحلل النووي أما الأشعة السينية فمصدرها القشر الالكترونية خارج النواة نتيجة تهيج الذرة ورجوعها إلى حالة الاستقرار عند اصطدام الكترونات سريعة بهدف ذرات العناصر الثقيلة غالباً والمعروف أن أشعة قاما وأشعة اكس موجات كهرومغناطيسية غير مرئية رغم أنها فوتونات لكن ترددها الموجي أكثر من تردد الموجات الضوئية لذا فإنهما لا تنحنيان بالمجالات المغناطيسية وذات قابلية كبيرة للنفاذ خلال المواد بحالاتها الثلاث ومع انه بالإمكان التقاط هذه الموجات خارج سمك محدد من المادة غير أن ذلك لا يعني أنها لا تتأثر بدخول المواد حيث أن 90% مثلاً من أشعة قاما ذات طاقة(مليون إلكترون فولت)والأشعة السينية موجات كهرومغناطيسية تشبه موجات الضوء والموجات اللاسلكية الأخرى وليس لها شحنة ولذ لا تتأثر بالمجالات الكهربائية أو المغناطيسية الاعتيادية ولها طول موجي يقع بين أشعة قاما وبين الأشعة فوق البنفسجية.
يمكن الحصول على الأشعة السينية عند قذف هدف بالكترونات ذات سرعة بتعجيل عال ويحدث ذلك داخل أنبوبة تسمى أنبوبة الأشعة السينية حيث تتكون الأنبوبة الزجاجية من فتيلة معدنية هي باعث الالكترونات أو الكاثود (المهبط) ثم من مستقبل لهذه الالكترونات والذي يسمى الانود(المصعد)يحبطها غلاف زجاجي مقفل يفرغ تفريغاً جيداً من الهواء وذلك كي تكتسب الالكترونات سرعاً ولا تعيقها جزيئات الهواء تنبعث الالكترونات من الفتيلة عند التسخين بظاهرة الانبعاث الحراري وهي ظاهرة انبعاث الالكترونات من بعض المواد عند تسخينها وتسرع هذه الالكترونات خلال الأنبوبة بواسطة جهد كهربائي وتسلط على الهدف فإذا ما اصطدمت به فستبعث الأشعة السينية خارج الأنبوبة مخترقة الزجاجة بزاوية معينة وحسب التقنية التي تستخدم لها وعلى هذا الأساس تزود الأنبوبة الزجاجية بدائرتين كهربائيتين احدهما ذات فولتية واطئة لتسخين فتيلة الكاثود حوالي 12 فولت وبتيار قدره بضعة امبيرات من اجل بعث الالكترونات والأخرى ذات فولتية عالية تتراوح بين 5 آلاف إلى 400الف فولت وبتيار بضعة ملي امبيرات لتعجيل هذه الالكترونات ومن الجدير بالذكر أن طاقة الأشعة السينية تعتمد على الفولتية الثانية العالية وان قابلية اختراق الأشعة السينية للمواد تعتمد على طاقة الأشعة الناتجة أو انه كلما زادت الفولتية زادت قابلية اختراق الأشعة للمواد التي تقع في طريقها وأثناء عملية الاختراق تحصل تفاعلات معقدة بين هذه الأشعة وبين النسيج الذي تخترقه وعند سقوط الإلكترون على ذرات الهدف ينفذ جزء من طاقته على شكل حرارة في المادة الصلبة والجزء المتبقي لإنتاج الأشعة السينية .
(( منقووووووووووول ))
الأشعة السينية 
الأشعة السينية
