* Sb    * Магазин Текущее время: 31 май 2020, 07:41

Часовой пояс: UTC + 2 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 
{ VISITS } Просмотры: 167  Добавили в закладки Добавили в закладки: 0  Подписчиков Подписчиков: 1 
Подписчиков: Han Viachko
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2019, 23:37 
Не в сети
Лидер группировки
Лидер группировки
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 ноя 2014, 20:21
В кошельке:
766.00

Сообщения: 287

Откуда: Гомель
Ядерная физика для дилетантов (ч.1.). Х-лучи или ядерная эра….самое начало

Скажу честно, планировал текст по БелАЭС….да вот шота пошло не так….и получился школьный реферат по физике чес. слово :ep: Так сказать радиоактивность для чайников, часть 1-я.

Ну ды не будем придираться к названию. Пол подфорума о чернобыльской катастрофе ссылается на порой непонятные термины и какие то элементарные знания которые должны быть у каждого. Ну, якобы. Хотя кто то в школе разумных варон лічыў, кому то так объясняли, а кто то банально забыл (ибо нафиг надо было). Сегодня вобщем экскурс в прошлое и чуток терминов. Если в курсе событий, то можете смело закрывать вкладку браузера.
Изображение


Как вы знаете ни одно великое дело, будь то создание ядерной бомбы или атомного реактора не происходит спонтанно, всегда есть что-то с чего всё началось. В нашем случае как ни странно открытие рентгеновских лучей.

Х-лучи
Х-излучение, оно же рентгеновское излучение (как его называют у нас) – электромагнитные волны с длинной от 0,001 до 10 нм с энергией квантов 10-250 000 электронвольт.
Вас никогда не интересовало как человечество буквально вчера открывшее для себя электричество и паровой двигатель докатилось до такого (всмысле посягнуло на целостность атомов)?

Предпосылки к этому появились ещё в далёком 1887 году. В дневнике Николы Тесла есть интересненькая запись, об одном из его экспериментов с электромагнитными волнами ультрокороткого спектра. Электромагнитные волны с длинной волны ещё меньшей чем у ультрафиолета обладали уж очень необычными свойствами. Но результаты опытов были слишком противоречивы, и в дальнейшем Тесла не особо интересовался этой «степью».
Изображение
Сумрачный гений 19-века. Рентгеновские лучи его как-то не заинтересовали

Впрочем Тесла был не единственным кто столкнулся с таинственными лучами, даже более неуловимыми чем известный всем тогда ультрафиолет. Но да не будем углубляться в дебри….

Рентген аппарат и термоэлектронная эмиссия
Рентген аппарат/ радиоактивность/ ядерный реактор/ Чернобыль/ мутанты/ сталкир/ школота/ а после флюорографии я не стану мутантом?…как же школотроны доставали этим вопросо. Но шота опять отвлёкся.
Знакомо ли вам понятие электронно-лучевая трубка? Ну та что стала пра-прадедом телевизионного кинескопа? Если рентгеновские лучи были ключевой находкой, то электронно-лучевая трубка (или как её тогда называли электронно-катодная) стала ключевым изобретением. Всё началось именно с неё, и тебе открытие радиоактивности, и тебе интерес к вопросу наведённой радиоактивности, и интерес к изучению природной радиоактивности и т.д. и т.п.

Краткий ликбез по ЭЛТ
В 1850-х годах придумали такую штуку. Открыли термоэлектронную эмиссию.


НО физики народ любознательный, и пошли дальше. Есть свободные электроны разбегающиеся во все стороны, но как их использовать? Берём 2 металлические пластины (которые мы обзовём электродами), засовываем их в колбу, откачиваем из неё весь воздух, и для пущей крутости подаём на электроды (в самом деле, зачем пластины называть электродами если к ним не подводят напряжение?)))) 10 000 вольт…вспышка…т.е. искра пробегает между электродами. Не, ну прикольно же. Это и назвали электронно-лучевой пушкой (с оговорками правда).
В вакууме электроны отделялись от нагретого электротоком анода, а благодаря тому что на катоде и аноде разность потенциалов 10 000 вольт, то все электроны летели к аноду.
Спросите причём тут рентген аппарат?
Изображение
Вильгельм Конрад Рентген

Нехто В.К.Рентген 8 ноября 1895 году пропустил через электроды электронно-катодной пушки 100 000 вольт…ну плюс-минус. Ну интересно мужику было поизучать всё новое. В углу комнаты помимо прочего валялся кусок картона покрытый тетрацианоплатинатом бария (ну, мужик был суровым экспериментатором, и у него всякого добра хватало, тем более что это обычный люминофор). Всё бы ничего, да вот этот кусок картона начинал светится всякий раз когда Рентген включал свою «модернизированную» катодную трубку.
А к утру оказалось, что все фотопластины в фотике засвечены напрочь.
Потом Рентген подшаманил катодную трубку ещё больше, и попробовал разобраться. Вот что будет если Вы с разбегу стукнитесь лбом в стену. В лучшем случае будет то что называют «искры из глаз». Оказалось что у электронов что то похожее. Конечно электроны может и летели к аноду под действием 100 000 вольт, да вот от крутого столкновения об анод у них тоже летели искры из глаз. Выражаясь по научному выделялись кванты Рентгеновского излучения. Ну т.е. Рентген обзывал их X-лучами, но народ не оценил. С тех пор лучи называются рентгеновскими (правда не везде).
«Засветил» на доработанную версию своего изобретения руку какого-то мужика, устроил небольшой технический переворот в медицине, получил за всё за это Нобелевскую премию по физике (1901 год) и попал на страницы учебника по физике за 10 класс.
Изображение
Фото руки Альберта фон Кёлликера в рентгеновских лучах...холст, масло фото 1895 кажысь года


Флюорография и рентгеноскопия
Перейдём к медицине. Как и писал выше, рентгеновские лучи наделали много шуму в медицине.
Цитата:
Флюорография – это один из методов рентгенологического исследования. Его суть заключается в фотографировании изображения, полученного с помощью рентгеновских лучей на специальном экране. Пропускная способность относительно рентгеновских лучей у всех тканей разная, поэтому их структура отражается на полученном снимке в виде затемненных или светлых участков.

Изображение
Примерно так и выглядели экспериментальные установки

Она является профилактическим методом исследования, который не дает достаточно однозначной картины для постановки точного диагноза, но позволяет обнаружить некоторые отклонения. Правда в военной медицине это новшество оценили сразу. Можно было безошибочно обнаружить в теле раненного солдата застрявшую шрапнель и осколки, и тем самым обеспечить раненому нужную помощь
Нет, рентген аппарат не появился в 1895 году, нужно было решить много технических нюансов, которые пропустим. Расцвет нового метода исследования пришёлся на 1-ю Мировую войну.
Конечно во времена 1-й Мировой войны пациенты получали при рентгенографии весомые (по современным меркам) дозы облучения, но так как в противном случае пациент мог остаться без руки/ноги (если осколок вызовёт воспаление тканей) или вообще погибнуть, этим фактом как то пренебрегали.
Изображение
Мобильный рентгенаппарат на колёсной тяге образца 1-й Мировой войны. Построенный на средства дважды лауреата Нобелевской Премии Марии Кюри. В качестве водителя конкретно этой - дважды лауреат Нобелевской Премии Мария Кюри

Принцип работы рентгеноскопии состоял в том, что позади экрана аппарата, с помощью которого делается исследование, расположена специальная фотопленка. Когда через тело человека проходят рентгеновские лучи, они впоследствии попадают на эту пленку. Таким образом на ней появляется изображение органов грудной клетки.

Со временем доза облучения от одной «фотосессии» снижалась (благо наука не стояла на месте. Фотоплёнку например заменила матрица-детектор…простите сцинтилляционный детектор), и сейчас составляет вроде 0,04-0,1 мЗв (ну, при рентгене поболее, дето 0,5-0,8 мЗв).
Изображение
Рентген аппарат made in USSR

Да, это преднамеренное внешнее облучение, и некоторые это не приемлют. Но стоит помнить, что это позволяет обнаружить:

• опухолевые новообразования;
• воспалительные процессы организма;
• инородный предмет;
• склероз;
• кисты или абсцессы;
• наличие жидкости во внутренних органах;
• фиброз.
Также с помощью флюорографии проводят исследование органов дыхания (лёгких), но иногда метод используют для диагностики костей, сердца или молочных желёз у женщин. Обследование органов дыхания позволяет выявить воспалительные процессы лёгких (пневмонию), туберкулёз (поэтому Всемирная Организация Здравоохранения рекомендует взрослому населению делать флюорографию 1 раз в 2 года), злокачественные образования грудной клетки.
Изображение
Фото грудной клетки в рентгеновских лучах

Если интересно, то в Российской империи первый более-менее вменяемый рентген аппарат появился в 1919 году. А первый стоматологический рентген - в 1922 году.

Отвлёкся
В 1895 году открыли новый тип электромагнитного излучения, произошёл переворот в медицине и т.п., но это всё было потом. А тогда все поражались удивительной проникающей способностью Х-лучей. Но была и обратная сторона медали, рентгеновское излучение вызывало ионизацию и в живых тканях, что чревато повреждениями организма на молекулярном уровне. Но об этом как нить потом
Изображение
Немного чёрного юмора


Отличие от гамма-излучения
Рентгеновское излучение отличается от гамма-излучения….да почти ничем не отличается. Есть только 3 существенных отличия:
1) Длинна волны гамма излучения 2х10^-10 м и меньше
2) Энергия 100 000 электронвольт (что есть дофига);
3) Как то исторически сложилось, что при прочих одинаковых условиях за гамма-излучение считают излучение получаемое в процессе преобразования атомных ядер. В то время как за рентгеновское – чисто излучение получившиеся от торможения электронов (его собственно поэтому і прозвали "тормозным излучением").

Продолженіе: Ядерная физика для чайников, ч.2.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Часовой пояс: UTC + 2 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron

[Мобильная версия]

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
[ Time : 0.191s | 28 Queries | GZIP : On ]

PlayStation style by HighDefGeek