Röntgenstraling - online puzzels

Röntgenstraling

Röntgenstraling (vroeger, en in sommige talen nog steeds, x-stralen), vernoemd naar de ontdekker ervan, de Duits-Nederlandse Wilhelm Röntgen, is elektromagnetische straling, in het elektromagnetisch spectrum liggend tussen ultraviolet licht en gammastraling. De golflengtebegrenzing is enigszins willekeurig. De bovengrens van de golflengte (ondergrens van de energie) legt men vaak bij ongeveer 10 nm, grotere golflengtes vallen in het ultraviolette deel van het spectrum. De ondergrens van de golflengte valt zo rond de 1 pm (0,001 nm). Bij kleinere golflengte (hogere energie) spreekt men dan van gammastraling.

In de praktijk wordt het onderscheid met gammastraling echter meestal gemaakt op grond van de wijze waarop de straling wordt opgewekt. Röntgenstraling ontstaat dan onder meer bij de interactie van hoogenergetische deeltjes (bijvoorbeeld elektronen) met materie, zonder dat daarbij kernreacties plaatsvinden. Worden de fotonen daarentegen opgewekt door een kernreactie dan spreekt men doorgaans van gammastraling.

Voor het opwekken van relatief intense bundels zijn ruwweg twee mechanismen:

Het afbuigen van elektronen of andere geladen deeltjes (remstraling) door bijvoorbeeld atoomkernen. Hierbij ontstaat een continu spectrum.

Het 'uit het atoom schieten' van een gebonden elektron door een invallend elektron, waarna een elektron in een hogere schil terugvalt naar de nu deels vacante schil, onder uitzending van een (röntgen)foton. Hierbij ontstaat een discreet spectrum (lijnspectrum) met karakteristieke straling.Vaak treden beide mechanismen op, en ontstaat er een combinatie van een continu spectrum met een lijnspectrum. Dit is bijvoorbeeld het geval in de traditionele röntgenbuis, waarin een elektronenbundel invalt op een metalen trefplaat.

Daarnaast kan ook röntgenstraling ontstaan bij het invallen van hoogenergetische fotonen (röntgen- of gammastraling) op materie (röntgenfluorescentie). De zo ontstane 'secundaire' röntgenstraling kan bijvoorbeeld worden gebruik voor karakterisering van het materiaal.

Ook bij elektronenvangst spreekt men meestal van röntgenstraling, ook al is hier wel sprake van transmutatie.

Röntgenstraling wordt evenals ultraviolette straling door de aardatmosfeer tegengehouden, zodat de röntgenstraling van de zon ons niet bereikt. Röntgenstraling is een vorm van ioniserende straling en kan in stoffen waar hij op valt chemische reacties teweegbrengen. Als de bestraalde stof levend weefsel is, kan dit leiden tot stralingsschade aan het DNA, en dus tot mutaties, en eventueel tot kanker. Onnodige blootstelling aan röntgenstraling, of enige andere vorm van ioniserende straling, dient dus vermeden te worden.

Röntgenstraling is een belangrijk fenomeen binnen de materialenkarakterisering, omdat de elementen in een materiaal, met ieder een eigen specifieke emissie-stralingsenergie (golflengte), ermee in kaart kunnen worden gebracht.