X線の科学基礎、X線って何？ — https://hv-caps.biz
X線は基本的に可視光線と同じものです。 どちらも、光子と呼ばれる粒子によって運ばれる電磁エネルギーの波状形態です。 X 線と可視光線の違いは、個々の光子のエネルギー レベルです。 これは光線の波長としても表されます。
私たちの目は可視光の特定の波長には敏感ですが、高エネルギーの X 線波の短い波長や低エネルギーの電波の長い波長には敏感ではありません。
可視光の光子と X 線の光子はどちらも原子内の電子の動きによって生成されます。 電子は、原子核の周りのさまざまなエネルギー準位、つまり軌道を占めています。 電子がより低い軌道に落ちるとき、ある程度のエネルギーを放出する必要があります。余分なエネルギーは光子の形で放出されます。 光子のエネルギーレベルは、電子が軌道間でどれだけ離れたかによって決まります。 (このプロセスの詳細な説明については、このページを参照してください。)
光子が別の原子と衝突すると、原子は電子をより高いレベルに押し上げて光子のエネルギーを吸収する可能性があります。 これが起こるためには、光子のエネルギーレベルが XNUMX つの電子位置間のエネルギー差と一致する必要があります。 そうでなければ、光子は電子を軌道間で移動させることができません。
身体組織を構成する原子は、可視光の光子をよく吸収します。 光子のエネルギー準位は、電子の位置間のさまざまなエネルギー差に適合します。 電波には、大きな原子の軌道間で電子を移動させるのに十分なエネルギーがないため、ほとんどのものを通過します。 X 線光子もほとんどの物体を通過しますが、その理由は逆で、X 線光子はエネルギーが多すぎるためです。
ただし、電子を原子から完全に弾き飛ばすことはできます。 X線光子からのエネルギーの一部は電子を原子から分離するために働き、残りは電子を宇宙に飛ばします。 原子が大きいほど、軌道間のエネルギー差が大きくなり、エネルギーレベルが光子のエネルギーとより厳密に一致するため、この方法で X 線光子を吸収する可能性が高くなります。 電子軌道がエネルギーの比較的低いジャンプによって分離されている小さな原子は、X 線光子を吸収する可能性が低くなります。
体内の軟組織は小さな原子で構成されているため、X 線光子をあまり吸収しません。 骨を構成するカルシウム原子ははるかに大きいため、X 線光子の吸収に優れています。
