एक्स-रे का विज्ञान मूल, एक्स-रे क्या है? — https://hv-caps.biz
एक्स-रे मूलतः दृश्य प्रकाश किरणों के समान ही हैं। दोनों फोटॉन लाइट नामक कणों द्वारा ले जाने वाली विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के तरंग-सदृश रूप हैं। एक्स-रे और दृश्य प्रकाश किरणों के बीच का अंतर व्यक्तिगत फोटॉन का ऊर्जा स्तर है। इसे किरणों की तरंगदैर्घ्य के रूप में भी व्यक्त किया जाता है।
हमारी आंखें दृश्य प्रकाश की विशेष तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील होती हैं, लेकिन उच्च ऊर्जा एक्स-रे तरंगों की छोटी तरंग दैर्ध्य या कम ऊर्जा वाली रेडियो तरंगों की लंबी तरंग दैर्ध्य के प्रति नहीं।
दृश्यमान प्रकाश फोटॉन और एक्स-रे फोटॉन दोनों परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की गति से उत्पन्न होते हैं। इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर विभिन्न ऊर्जा स्तरों या कक्षाओं पर कब्जा कर लेते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन निचली कक्षा में गिरता है, तो उसे कुछ ऊर्जा छोड़ने की आवश्यकता होती है - यह अतिरिक्त ऊर्जा को फोटॉन के रूप में छोड़ता है। फोटॉन का ऊर्जा स्तर इस बात पर निर्भर करता है कि इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स के बीच कितनी दूर गिरा है। (इस प्रक्रिया के विस्तृत विवरण के लिए यह पृष्ठ देखें।)
जब एक फोटॉन दूसरे परमाणु से टकराता है, तो परमाणु एक इलेक्ट्रॉन को उच्च स्तर तक बढ़ाकर फोटॉन की ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है। ऐसा होने के लिए, फोटॉन के ऊर्जा स्तर को दो इलेक्ट्रॉन स्थितियों के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाना होगा। यदि नहीं, तो फोटॉन इलेक्ट्रॉनों को ऑर्बिटल्स के बीच स्थानांतरित नहीं कर सकता है।
आपके शरीर के ऊतकों को बनाने वाले परमाणु दृश्य प्रकाश फोटॉन को बहुत अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं। फोटॉन का ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रॉन स्थितियों के बीच विभिन्न ऊर्जा अंतरों के साथ फिट बैठता है। रेडियो तरंगों में बड़े परमाणुओं में ऑर्बिटल्स के बीच इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, इसलिए वे अधिकांश चीजों से गुजरती हैं। एक्स-रे फोटॉन भी अधिकांश चीजों से गुजरते हैं, लेकिन विपरीत कारण से: उनमें बहुत अधिक ऊर्जा होती है।
हालाँकि, वे एक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को पूरी तरह से दूर कर सकते हैं। एक्स-रे फोटॉन से कुछ ऊर्जा इलेक्ट्रॉन को परमाणु से अलग करने का काम करती है, और बाकी ऊर्जा इलेक्ट्रॉन को अंतरिक्ष में उड़ने के लिए भेजती है। एक बड़े परमाणु के इस तरह से एक्स-रे फोटॉन को अवशोषित करने की अधिक संभावना होती है, क्योंकि बड़े परमाणुओं में ऑर्बिटल्स के बीच अधिक ऊर्जा अंतर होता है - ऊर्जा स्तर फोटॉन की ऊर्जा से अधिक निकटता से मेल खाता है। छोटे परमाणु, जहां इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स ऊर्जा में अपेक्षाकृत कम उछाल से अलग हो जाते हैं, एक्स-रे फोटॉन को अवशोषित करने की संभावना कम होती है।
आपके शरीर में नरम ऊतक छोटे परमाणुओं से बना है, और इसलिए एक्स-रे फोटॉन को विशेष रूप से अच्छी तरह से अवशोषित नहीं करता है। आपकी हड्डियों को बनाने वाले कैल्शियम परमाणु बहुत बड़े होते हैं, इसलिए वे एक्स-रे फोटॉन को अवशोषित करने में बेहतर होते हैं।
