Aplicaciones de los Rayos X en la Investigación Científica, Industrial y Médica

Saludos estimados lectores de la Revista Ir, En el artículo de este mes quiero hacer honor al mérito de un...

Saludos estimados lectores de la Revista Ir, En el artículo de este mes quiero hacer honor al mérito de un hombre- científico, por la constancia y cientos de experimentos, horas, meses, años de trabajo que lo llevaron a hacer un descubrimiento histórico, que ha sido de gran apoyo a la humanidad, los Rayos X.  Estos han desempeñado un papel primordial en la investigación científica como en física, química, mineralogía, metalurgia y biología, en la industria y medicina (radiología). Comienzo con la definición, qué son Los rayos x. Son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. Además la denominación rayos X designa a una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las películas fotográficas. En la actualidad los sistemas digitales permiten la obtención y visualización de la imagen radiográfica directamente en una computadora sin necesidad de imprimirla. La longitud de onda está entre 10 a 0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible).

Quién y cómo se descubrieron.

Son varios los científicos que aportaron conocimiento para este descubrimiento como William Crookes, con su tubo al vacío, aplicando energía a ciertos gases, posteriormente, Nikola Tesla, en 1887, comenzó a estudiar este efecto creado por medio de los tubos de Crookes. Una de las consecuencias de su investigación fue advertir a la comunidad científica el peligro para los organismos biológicos que supone la exposición a estas radiaciones. Continuando las investigaciones con el físico Wilhelm Conrad Röntgen, realizó experimentos con los tubos de Crookes y la bobina de Ruhmkorff. Analizando lo siguiente, que los rayos catódicos  no produjeran fluorescencia violeta en las paredes de un vidrio del tubo. Para ello, crea un ambiente de oscuridad, y cubre el tubo con una funda de cartón negro. Por la noche, se sorprendió al ver un débil resplandor amarillo-verdoso a lo lejos: sobre un banco próximo había un pequeño cartón con una solución de cristales de platino-cianuro de bario, en el que observó un oscurecimiento al apagar el tubo. Observó que los rayos atravesaban grandes capas de papel e incluso metales menos densos que el plomo. Durante siete semanas continuas con sus experimentos de estos nuevos rayos, pensó en fotografiar este fenómeno y entonces fue cuando hizo un nuevo descubrimiento: las placas fotográficas que tenía en su caja estaban veladas. Colocó una caja de madera con unas pesas sobre una placa fotográfica y el resultado fue sorprendente. El rayo atravesaba la madera e impresionaba la imagen de las pesas en la fotografía.

El 22 de diciembre, un día memorable, le pidió a su esposa que colocase la mano sobre la placa durante quince minutos. Al revelar la placa de cristal, apareció una imagen histórica en la ciencia. Los huesos de la mano de Berta, con el anillo flotando sobre estos: la primera imagen radiográfica del cuerpo humano. Así nace una rama de la Medicina, la Radiología. Röntgen fue objeto de reconocimientos como con el premio Nobel de Física en 1901.

Aplicaciones en la investigación.

El estudio de los rayos X ha permitido confirmar las teorías cristalográficas, relacionadas con la   física teórica, y la mecánica cuántica. Utilizando métodos de difracción de rayos X es posible identificar las sustancias cristalinas y determinar su estructura. Los métodos de difracción de rayos X también pueden aplicarse a sustancias pulverizadas. Mediante estos métodos es posible identificar sustancias químicas y determinar el tamaño de partículas ultramicroscópicas. Los elementos químicos y sus isótopos pueden identificarse mediante espectroscopia de rayos X. Varios elementos fueron descubiertos mediante el análisis de espectros de rayos X. otra aplicación es donde dos radiografías pueden combinarse en un proyector para producir una imagen tridimensional llamada estereoradiograma.

Industria

Aquí se aplica como herramienta de investigación y para realizar numerosos procesos de prueba. Son muy útiles para examinar objetos, por ejemplo piezas metálicas, sin destruirlos, para detectar fallos, una desventaja en este sistema es que el equipo de rayos X de alta potencia que se necesita es voluminoso y caro. Para la radiografía industrial se suelen utilizar el cobalto 60 y el cesio 137. En algunas aplicaciones médicas e industriales se ha empleado tulio 70 en proyectores isotópicos pequeños y cómodos de usar. Muchos productos industriales se inspeccionan de forma rutinaria mediante rayos X, para que las unidades defectuosas puedan eliminarse en el lugar de producción. Otras aplicaciones de los rayos x son en gemas falsas o la detección de mercancías de contrabando en las aduanas y carreteras federales, también se utilizan en los aeropuertos para detectar objetos peligrosos en los equipajes. En Centros de Readaptación Federal, para detectar cualquier tipo de arma o sustancia que pueda llevar el visitante o el recluso dentro del mismo. Y para determinar la autenticidad de obras de arte y para restaurar cuadros.

Medicina

Se aplica en fotografías de rayos X o radiografías y la fluoroscopia se emplea mucho en medicina como herramientas de diagnóstico. En la radioterapia se emplean rayos X para tratar determinadas enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los tumores a la radiación, con la intención de abatirlos. También se pueden localizar cuerpos extraños, por ejemplo balas, en el interior del cuerpo humano. Con avances técnicos, las radiografías revelaron minúsculas diferencias en los tejidos, y muchas enfermedades pudieron diagnosticarse con este método. Anteriormente los rayos X eran el método más importante para diagnosticar la tuberculosis cuando esta enfermedad estaba muy extendida, por las imágenes de los pulmones, eran fáciles de interpretar porque los espacios con aire son más transparentes a los rayos X que los tejidos pulmonares. Diferentes técnicas son utilizadas para diagnosticar enfermedades en órganos y otras cavidades con la ayuda de ciertas sustancias como el sulfato de bario, muy opaco a los rayos X, se utilizan para la radiografía del aparato digestivo. Para examinar los riñones o la vesícula biliar se administran determinados compuestos opacos por vía oral o intravenosa. Quiero hacer énfasis en que existe el método de rayos x para la belleza, eliminación de vello, pero no son correctos por la alta radiactividad que puedan desprender, alterando el sistema hormonal, siendo perjudicial para salud, además es un método ilegal.

Conclusiones: Los Rayos x, ha sido uno de los grandes descubrimientos por el hombre para la humanidad, aplicado a enfermedades como el cáncer, enfermedad mortal, si no se detecta a tiempo, fracturas óseas, padecimientos orgánicos. Pero no para la belleza como depilación. Aplicaciones científicas, industriales, y como herramienta de seguridad en aduanas, penitenciarias, carreteras federales, siendo así Wilhelm Conrad Röntgen y sus antecesores unos  benefactores  de la humanidad. Comunicólogos del conocimiento científico.

Hasta pronto

Feliz Navidad y año Nuevo.

Referencias:

Rayos X – Wikipedia, la enciclopedia libre google.

Imágenes libres de derecho de autor

Dirección en google dreamstime.

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