Рэнтгенаўскія прамяні

Рэнтгенаўскія прамяні былі выяўленыя В. К. Рэнтгенам ў 1895 і названы Х-прамянямі. На працягу наступных двух гадоў вучоны займаўся іх даследаваннем. У гэты перыяд былі створаны першыя рэнтгенаўскія трубкі. Яны з'яўляюцца найбольш распаўсюджаным крыніцай выпраменьвання.

Было выяўлена, што жорсткія рэнтгенаўскія прамяні здольныя пранікаць скрозь розныя матэрыялы, а таксама мяккія тканіны чалавека. Апошні факт хутка знайшоў прымяненне ў медыцыне.

Адкрыццё рэнтгенаўскіх прамянёў прыцягнула у той час увага навукоўцаў усяго свету. У наступным пасля іх выяўлення годзе было апублікавана вялікая колькасць работ па іх вывучэнню і выкарыстання.

Шматлікімі навукоўцамі вывучаліся ўласцівасці рэнтгенаўскіх прамянёў.

Дж. Стокс прадказаў іх электрамагнітную прыроду, што было пацверджана эксперыментальна Ч. Баркла, які адкрыў і палярызацыю. Нямецкія фізікі Книппинг, Фрыдрых, Лауэ выявілі дыфракцыю (з'явы, звязаныя з адхіленнем ад прамалінейнага распаўсюджвання). 1913 незалежна адзін ад аднаго Брэгг і Вульф выявілі простую залежнасць паміж даўжынёй хвалі, вуглом дыфракцыі і адлегласцю паміж найбліжэйшых атамнымі плоскасцямі на крышталі. Усе вышэйапісаныя працы ляглі ў аснову структурнага рэнтгенаўскага аналізу. Выкарыстанне спектраў для элементнага матэрыяльнага аналізу пачалося ў 20-х гадах. У развіцці вывучэння і прымянення выпраменьвання вялікая роля належыць Фізіка-тэхнічным інстытуце, які быў заснаваны А. Ф. Іофе.

Найбольш распаўсюджаным крыніцай прамянёў з'яўляецца рэнтгенаўская трубка. Аднак крыніцамі могуць быць асобныя радыеактыўныя ізатопы. Пры гэтым адны непасрэдна выпускаюць рэнтгенаўскія прамяні, а ў іншых ядзерныя выпраменьвання (а-часціцы або электроны) бамбуюць выпускаюць выпраменьванне металічную мішэнь. Трубка валодае значна большай інтэнсіўнасцю выпраменьвання, чым ізатопныя крыніцы. Разам з гэтым, габарыты, кошт, вага ў ізатопных крыніц непараўнальна менш, чым у ўстаноўкі з люлькай.

Крыніцамі мяккага рэнтгенаўскага выпраменьвання могуць стаць сынхроны і электронныя назапашвальнікі. Інтэнсіўнасць выпраменьвання сынхроны на два-тры парадку пераўзыходзіць выпраменьванне трубкі ў пэўнай вобласці спектру.

Да натуральным крыніцах, якія выпраменьваюць рэнтгенаўскія прамяні, адносяць Сонца і іншыя аб'екты ў Космасе.

У адпаведнасці з механізмам ўзнікнення спектры і самі выпраменьвання могуць быць характарыстычных (лінейчастага) і тармазнымі (бесперапыннымі).

У другім выпадку з дапамогай рэнтгенаўскага спектру выпускаюцца хуткія часціцы (зараджаныя) з прычыны іх тармажэння ў працэсе ўзаемадзеяння з атамамі мішэні.

Лінейчастага выпраменьванне фарміруецца ў выніку атамнай іянізацыі з выкіданнем электрона з адной з абалонак атама. Такая з'ява можа стаць вынікам сутыкнення атама і хуткай часціцы, да прыкладу, з электронам (першаснае рэнтгенаўскае выпраменьванне), або паглынання фатона атамам (флуоресцентные рэнтгенаўскае выпраменьванне).

Узаемадзеянне прамянёў з рэчывам можа стварыць фотаэфект, які суправаджае іх паглынанне або рассейванне. Дадзенае з'ява выяўляецца ў выпадку, калі пры паглынанні атамам фатона першы выкідвае адзін з унутраных электронаў. Затым можа адбыцца альбо выпраменьвальнай пераход атама з выпусканнем фатона характарыстычных выпраменьвання, альбо выкіданне другога электрона пры безызлучательном пераходзе.

Пад уздзеяннем рэнтгенаўскіх прамянёў на крышталі неметалічныя (напрыклад, каменную соль) на некаторых вузлах ў атамнай рашотцы ўтвараюцца іёны, якія валодаюць станоўчым дадатковым зарадам, а блізка ад іх узнікаюць залішнія электроны.