Descubrimiento e Historia de los Rayos X

Sabe usted cual es la historia de los rayos X  y ¿cómo se constituyen?, ¿cómo es posible que se lleve a cabo tal efecto? Cuál es la base de su existencia, o los medios para sus fines y utilización, le invitamos a conocer la interesante historia de los rayos X y otros datos relevantes acerca de este atractivo tema.

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Definición de rayos X

Primeramente, para comprender que son los rayos X es necesario abordar la clasificación dentro de la cual se encuentra dicho elemento. Se debe tener en cuenta que la Radiación electromagnética está constituida por una serie de ondas electromagnéticas que algunas de ellas se hallan a nuestro alrededor.

Dichas ondas suelen encontrarse de manera natural en el espectro electromagnético, partiendo de esta información, se debe acotar que existe una diversidad de ondas que pueden dividirse en tipos de ondas electromagnéticas. Entre las ondas que la física ha estudiado con mucho detenimiento y claridad encontramos las siguientes:

  1. Rayos gamma
  2. Rayos X
  3. Infrarrojo
  4. Luz roja
  5. Luz violeta
  6. Ultravioleta
  7. Microondas
  8. Radio FM- TV
  9. Radio AM

Como podemos notar, los rayos X representan solo un tipo de onda que se encuentra dentro de la clasificación de la radiación electromagnética. Dicha radiación no es visible ante la vista de los seres humanos. Por lo tanto, los rayos X son un tipo de radiación electromagnética que tiene como función la penetración de algún cuerpo u organismo con la finalidad de llevar a cabo la impresión de fotografías que reflejen alguna extremidad del cuerpo en específico.

Este tipo de radiación electromagnética lleva a cabo algunas funciones que se ejercen de manera puntual debido a las cualidades que lo acompañan, entre la que podemos mencionar como primordial y a la vez completa, se encuentra:

La capacidad de penetrar cualquier cuerpo

Esta representa una variable sumamente importante dentro de las características que definen a los rayos X, gracias a esta capacidad que posee dicha radiación,  se logra efectuar de manera óptima en el proceso que lleva a cabo dicho evento. Tomando en cuenta que su uso se realiza exclusivamente con fines prácticos en el área de la medicina, logra ofrecer la visualización de alguna parte del cuerpo a través de una radiografía.

Gracias a la digitalización actual del sistema, hoy en día es posible observar una fotografía, en la cual se muestra el cuerpo penetrado, permitiendo conocer e interpretar dicha imagen incluso desde un dispositivo electrónico, como una computadora o a su vez un teléfono.

Esta energía que se clasifica como rayos X, se posiciona entre dos vertientes que hemos mencionado con anterioridad, estas son, la radiación ultravioleta y a su vez los rayos gamma, los cuales se desarrollan de forma muy natural. Por su parte, los rayos X efectúan un procedimiento que se denomina ionizante. Efecto que se traduce en la realización que da paso a una cantidad de partículas que generan cargas de iones mediante una Fuerza electromagnética 

Descubrimiento de los rayos X

El origen y la  historia de los rayos X se evidencia gracias a William Crookes, un estudioso de la ciencia que enfatizo y profundizó sus estudios acerca de los resultados y consecuencias de unos gases que fueron sometidos a descargas de energía, con el objetivo de observar el efecto que producían. La manera como se descubrieron los rayos X  se torna a través de una  base de ensayo o experimento que se llevó a cabo mediante la herramienta de tubos desocupados. Que a su vez se encontraban acompañados de electrodos, con el  fin de proporcionar corrientes de voltaje.

El científico le otorgó el nombre a dicho experimento, agregándole su apellido. Por lo cual se definió como tubos de Crookes. A través de estos tubos se reflejaban imágenes difusas, sin embargo, el experimento continuó y William profundizó sobre este interesante efecto que se generaba mediante los tubos. Seguidamente, es importante acotar que el científico recalcó el alcance dañino que podrían producir dichas radiaciones.

Para el año 1985 la historia realza  otros estudios con base en los tubos de Hittorff Crookes, en esta oportunidad de la mano de Wilhelm Roentgen, a quien se le otorga el crédito de la primera radiología. Se debe tomar en cuenta que dicho personaje descubrió la esencia de los rayos, y consecutivamente logró llevar a cabo la primera fotografía de una mano, sin embargo quien descubrió los rayos X fue el científico Crooker, bajo la observación de algunos supuestos que más adelante fueron profundizados por diversos profesionales en la materia.

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Dicho ingenioso de la ciencia logró a través de la observación, dar con algunas variables que le permitieron esbozar una teoría que posteriormente se encontraría con respuestas muy concretas. Se dispuso la investigación del efecto fluorescente que irradiaba a su vez, una luz violeta, esto producido por diversos rayos catódicos.

Seguidamente de esta increíble acción, llegó al descubrimiento de que algunos tubos dotados de cartón negro, lograban la eliminación de la luz perceptible. Con ello se generaba una endeble emisión de luz en forma de irradiación con un tono amarillento, en conjunto con tonalidades verdes, la cual provenía de una persiana bañada en platino, en tonalidades de cianuro, que finalmente se desvanecía al disipar el tubo.

Su conclusión se basó en que los rayos generaban un tipo de radiación que penetraba en gran manera, tomando en cuenta que esta lograba atravesar diversos materiales como el papel y a su vez materiales metálicos muy poco pesados. Se concentró en la utilización de placas fotográficas con el fin de llegar a la demostración de que las cosas se evidenciaban de forma transparentadas frente a los rayos X, esto bajo la variable del espesor del objeto.

Los alcances fueron grandiosos e inmediatos, la historia de los rayos X así lo comprueba. El científico logro llevar a cabo la primera radiografía humana. Esta radiografía reflejaba una mano, su esposa fue quien se prestó para dicha radiografía. Frente a este experimento exitoso, decidió nombrar a esta práctica, bajo la terminación de rayos incógnita. Esto debido a que aún no hallaba la causa de lo que había descubierto. Bajo estos supuestos, únicamente los datos que para entonces obtenía, era que dicha radiación se producía mediante rayos catódicos al impactar frente algunos objetos.

Más adelante la historia enfatiza que se esbozaron nuevos estudios a profundidad sobre la procedencia de dichos rayos. Sin embargo a pesar de que otros científicos lograron descubrir ciertos datos relevantes, la ciencia optó por mantener el nombre inicial que se le había otorgado. Llegando de esta manera a conocerse bajo el calificativo de Roentgen, quien inventó los rayos X.

Fueron muchos los reconocimientos que recibió Wilhelm Roetngen gracias a la revelación del descubrimiento científico de los rayos X, hecho que queda registrado en la historia. Recibiendo honorablemente el premio Nobel de Física en el año 1901. A su vez también se le otorgó la orden de la Corona, siendo el mismo emperador alemán Guillermo II quien le felicitó y premió con tan importante galardón. Finalmente para el año 1986 la real sociedad de Londres también le concede una medalla en honor a sus esfuerzos.

Producción de rayos X

Se logra evidenciar la existencia de los rayos X  ya que se pueden observar desde el momento en que un haz de electrones con grandes cargas energéticas logra desacelerarse al momento de impactar contra algún blanco metálico. Esta acción genera radiación, por lo cual, el efecto se genera en base a la producción de un Espectro electromagnético que a su vez emite diferentes espectros de forma continua que finalmente se define como rayos X.

Esta radiación se define como “radiación de frenado” el cual se desarrolla mediante una longitud de onda muy pequeña la cual depende de ciertas energías que emiten los electrones, tomando en cuenta que algunos átomos que proceden de un material en forma de metal genera a su vez rayos X que se definen como monocromáticos. Siendo otra de la fuentes la radiación de sincrotrón que se expresa mediante aceleradores de partículas.

De esta manera, se tiene en cuenta que  a lo largo dela historia de los rayos X sus efectos y practicas  se desarrollan  en zonas hospitalarias, así como en laboratorios, en los cuales se tiende a utilizar tubos de rayos X. Estos se clasifican en dos vertientes, tubos en forma de filamentos y tubos de gas.

Tubo de filamento

Esta clase de tubo con filamento se encuentra representado por un material en forma de vidrio desocupado, es decir vacío, donde se pueden encontrar 2 electrodos en las inmediaciones de sus extremos. Cuenta con un elemento que se define como catado el cual se encuentra acompañado por un filamento que se denomina tusgteno, además también cuenta con un elemento de metal que tiene la tarea de emitir energía.

A su vez, el proceso se genera mediante la aceleración del cátodo el cual se enfoca hacia el blanco, permitiendo que los rayos X sean desarrollados como resultado de una colisión.  Finalmente, se completa la radiación con un uno por ciento que equivale a la energía que emite el proceso de rayos X.

Teniendo en cuenta que lo restante se representa mediante electrones acompañados de energía térmica. La función del ánodo es refrigerar el material para impedir que se sobresaliente dicho material, esto es posible solo si se dispone de la utilización de un motor que ejecute una rotación constante.

Al encontrarse girando, el grado de calentamiento tiende a repartirse mediante toda la extensión del ánodo, y ante dicha ejecución se logra llevar a cabo la operación satisfactoria con una gran fuerza y resistencia. Dicho tubo cuenta con una ventanilla completamente transparente a los rayos X, la cual se encuentra compuesta de materiales muy finos y delicados, como lo son el aluminio, y el berilio.

Esquema de tubo de rayos X

El tubo cuenta con un contenido de gas que se aproxima a 001 mmhg lo cual cuenta como presión. Esta es examinada por una especie de válvula que se encuentra acompañada por un cátodo de material lumínico hundido, este admite el enfoque de los electrones y a su vez del ánodo. Estas partículas ionizadas contienen nitrógeno así como oxígeno que se encuentra dentro de la cavidad del tubo que a su vez se mantienen en constante atracción por el cátodo y el ánodo.

Detectores de rayos X

En la actualidad se tiene en cuenta que existe una variedad de detectores de rayos X. uno de los primeros detectores que se logra evidenciar es la película fotográfica, la cual tiene como función la emulsión que le da impulso a la longitud de las ondas que son emitidas por los rayos X.

historia de los rayos X detectores

Algunas de las películas que se emiten en esta frecuencia se encuentran determinadas por un elemento o factor de absorción másico que al mismo tiempo se enfrenta a la restricción que lo lleva a una jerarquía de líneas espectrales. Esta dinámica se tiene en cuenta, que es bastante limitada hecho que hace que en la actualidad sean desplazadas.

En la modernidad se comenzó a innovar en nuevos detectores que cuentan con la capacidad de efectuar imágenes totalmente digitalizadas y de alta resolución. Como ejemplo de ello podemos mencionar las conocidas placas que son comúnmente utilizadas en hospitales.

Dichas placas cuentan con un estilo de material fosforescente, en el cual los electrones aumentan las energías que absorben los rayos X, y que cumplen la función de atrapar a dichos rayos bajo un nivel de calor. Estos electrones se encargan de liberar la energía tras la iluminación de las placas provistas de luz láser y al mismo tiempo generando una luz con una fuerza equitativa a la de los rayos X que inciden en la placa.

Se tiene en cuenta que los detectores cuentan con una ordenación de magnitudes mucho más sensitivo al contraste con la película fotográfica. Para el principio del 2.000 los avances fueron notables ya que se implementó la utilización de nuevos detectores con cámaras con buenas resoluciones y que se formaban bajo nuevas placas conocidas como PAD.

Algunos materiales en forma de dispositivos ionizantes también cuentan como detectores de rayos X. Su función radica en la medición de ionización que se desarrolla mediante el resultado de las interacciones que llevan a cabo los rayos X con las diversas moléculas compuestas de gas.

Posibles riesgos para la salud

Son diversos los efectos que pueden ser producidos por los rayos X en distintas clases de organismos, estos riesgos pueden ser menores, o mayores, según sea la dosis que se lleve a cabo a través de la exposición de dichos rayos. En el caso de las exposiciones que se realizan al momento del desarrollo de una radiografía los efectos no son dañinos ni nocivos para la salud.

Sin embargo la exposición constante de dosis mayores logra la producción de fuertes daños producidos por las distintas radiaciones ionizantes que existen. Entre los casos que más resaltan como dosis fuertes de exposición de rayos X encontramos:

  • Tomografías de tórax
  • Así como abdominales
  • Estudios intervencionistas como la hemodinámicas

Estas son algunas exposiciones de rayos X que suelen traer efectos nocivos para la integridad saludable de cualquier individuo. Por este motivo se deben implementar nuevas técnicas de radiación efectiva de dicha práctica, tomando en cuenta que esta debe ser completamente optimizada para su plena utilización.

Algunos efectos de la radiación ionizante

La radiación ionizante trae consigo algunos efectos que pueden ser bastantes nocivos para la salud en términos generales, dichos efectos se encuentran clasificados de la siguiente manera:

Cáncer radio inducido

Tiene que ver con los efectos que se generan a partir de ciertas cantidades de rayos X durante una cantidad de tiempo determinado, que a su vez se prolonga en diferentes sesiones médicas, en esta ocasión el personal médico se encuentra en constante exposición. No obstante son muy pocos los casos que se han presentado bajo esta circunstancia.

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Efectos en mujeres embarazadas

La historia delos rayos X resalta que estos son  fuertemente dañinos en el caso de las mujeres que se encuentran en condición de embarazo. El nivel de riesgo es mucho más elevado en ciertos periodos de la gestación, es el caso de las seis semanas en adelante, en este tiempo puede ser muy perjudicial un tratamiento de rayos X. Dicha exposición puede traer consecuencias como:

  • Afecciones al sistema nervioso
  • Retraso mental
  • Malformación genética

Estas son algunas de las consecuencias presentes en el embarazo cuando se lleva a cabo la práctica de rayos X. De esta forma se recomienda no realizar ningún tipo de tratamiento que requiera el desarrollo de este tipo de radiación.

Otros de los efectos que se presentan en los seres humanos a causa de la energía de los rayos X son:

  • Caída del cabello
  • Quemaduras de la piel
  • Cataratas o pérdida de la visión
  • Cáncer
  • Retraso mental
  • Nauseas
  • Defectos o malformaciones genéticas
  • Entre otras.

Determinísticos

Se caracterizan por los accidentes que presentan gran gravedad, los cuales se ven tan afectados que la utilización de rayos X, no cuenta como la mejor opción en lo que respecta a las prácticas médicas.

Determinísticos localizados

Se refiere a aquellas personas que requieren de la práctica constante de rayos X, y que a su vez la cantidad que se les realiza son por lo general, de gran intensidad en lo que respecta a la energía suministrada. Entre dichos tratamientos podemos destacar la práctica de radioterapia así como el sometimiento de estudios que requiera de intervenciones en el caso de enfermedades graves de la piel.

Un efecto grandemente impactante por causa de los rayos X, es la enfermedad de cataratas causada por el contacto de los rayos X directamente en el ojo, aunque es poco común en los individuos, este tipo de riesgo suele presentarse en aquellos que se dedican al trabajo diario de algún tipo de radiación. Por lo cual el trabajo debe estar supervisado y debe mantenerse bajo ciertos niveles de prevención. En términos finales, a través de la historia de los rayos X se han logrado observar diversos efectos nocivos que afectan fuertemente a la salud del ser humano.

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