Rayos X característicos frente a continuos: propiedades y comparación

¿Qué es una radiografía?

Probablemente conozca a alguien que haya tenido un examen médico de rayos X; es posible que incluso haya tenido uno usted mismo. Pero, ¿alguna vez te has parado a preguntarte cómo se crea esta fuente invisible de energía? En esta lección, discutiremos dos tipos diferentes de rayos X: rayos X continuos y rayos X característicos. Examinaremos específicamente la producción y las propiedades de ambos. Antes de comenzar esta comparación, primero repasemos exactamente qué es una radiografía.

Para comprender los rayos X, debe comprender que esta forma de energía es solo un tipo de luz. Esto podría hacerle pensar en la luz visible (luz que se puede ver con el ojo humano). Pero en ciencia, la luz es mucho más que luz visible. La luz es sinónimo del espectro electromagnético, que es una agrupación de tipos de energía relacionados. El espectro electromagnético se ve con mayor frecuencia como un gráfico que va desde ondas de radio hasta rayos gamma. En el espectro electromagnético, los rayos X se ordenan adyacentes a los rayos gamma (en el lado de alta energía del espectro). Entonces, cuando escuche la palabra rayos X, piense en la luz de alta energía.

Rayos X continuos

Una palabra clave para recordar cuando se habla de rayos X continuos es Bremsstrahlung . No se preocupe, ¡es poco probable que le hagan una prueba de pronunciación! Esta es una palabra alemana que se traduce como « radiación de frenado ». Los rayos X continuos se crean cuando un electrón en movimiento libre se acerca lo suficiente a un núcleo atómico para que los dos interactúen electromagnéticamente (recuerde que los electrones tienen una carga negativa y núcleos tienen una carga positiva). Cuando esto ocurre, el electrón perderá parte de su energía cinética.

Dado que la energía nunca se crea ni se destruye, esta energía debe liberarse de alguna manera. En este caso, se publica como una radiografía. Parte o toda la energía cinética de un electrón puede perderse y liberarse como rayos X. Por lo tanto, la energía más alta que puede tener una radiografía continua está determinada por la energía cinética total de un electrón en movimiento libre. Los rayos X continuos se denominan así, porque existe un espectro continuo de energías que pueden poseer estos tipos de rayos X.

Rayos X característicos

Rayos X característicos, que a veces también se denominan rayos X fluorescentes, solo llevan valores de energía discretos. Esto está en marcado contraste con el espectro de energías que pueden transportar los rayos X continuos. Los rayos X característicos se crean cuando se extrae un electrón de una capa de electrones interna, pero no de la capa de valencia, de un átomo. Los electrones de la capa interna se pueden eliminar después de interacciones con radiación electromagnética o mediante colisiones directas con partículas en movimiento. Cuando un electrón de la capa interna es «eliminado» de su posición, queda una especie de vacío posicional. Un electrón de una capa más alejada pasará a la capa inferior para llenar este vacío. Cuando esto ocurre, el exceso de energía se libera como una radiografía característica. Los niveles de energía poseen energías de enlace discretas y conocidas,

Los procesos mecánicos mediante los cuales se crean los rayos X están más allá del alcance de esta lección, pero aquí se muestra una descripción del espectro de energía que puede liberarse de un tipo de sistema médico de rayos X. Los picos en el gráfico corresponden a energías donde ocurren los rayos X característicos, y las secciones suaves del gráfico corresponden a rayos X continuos.

Resumen de la lección

Muy bien, tomemos un momento para revisar. Como sabemos, los rayos X son una forma de luz que no se puede ver con el ojo humano. Toda la luz, incluida la luz visible y los rayos X, forman parte del espectro electromagnético. Es más simple pensar en los rayos X como una forma de luz de alta energía.

Los rayos X se pueden dividir en dos categorías: rayos X continuos y rayos X característicos. Los rayos X continuos se crean cuando los electrones en movimiento libre interactúan electromagnéticamente con los núcleos, mientras que los rayos X característicos se forman durante los procesos de transición de electrones que ocurren cuando un electrón de la capa interna se libera de un átomo. Los rayos X continuos pueden transportar un rango de valores de energía, mientras que los rayos X característicos tienen valores de energía discretos.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador