A PRODUÇÃO DOS RAIOS X é explicada do seguinte modo: os elétrons emitidos pelo catodo são fortemente atraídos pelo anodo, e chegam a este com grande energia cinética. Chocando-se com o anodo, eles perdem a energia cinética, e cedem energia aos elétrons que estão nos átomos do anodo. Estes elétrons são então acelerados. E acelerados, emitem ondas eletromagnéticas que são os raios X. Já tínhamos visto que os raios X são ondas eletromagnéticas de comprimento de onda muito pequeno. São produzidos pela desaceleração dos elétrons em sua trajetória devido à positividade do núcleo do átomo. Uma parte da energia cinética torna-se energia alta, outra parte, energia baixa, e uma outra, ainda, os fótons, que são, justamente, os raios X.
PROPRIEDADES DOS RAIOS X: Sendo ondas eletromagnéticas, os raios X possuem todas as propriedades gerais dessas ondas, que o leitor já conhece para o caso da luz: sofrem reflexão, refração, interferência, difração, polarização. Propagam-se em linha reta, com velocidade igual à da luz. Tornam fluorescentes muitos corpos sobre os quais incidem, como por exemplo, platino cianureto de bário (e por esta propriedade que permitiu sua descoberta). Provocam ação química em certas substâncias. Por exemplo, impressionam chapas fotográficas. Esta propriedade é muito mais intensa nos raios X que na luz, porque, como eles têm menor comprimento de onda, têm maior energia que a luz. Eles impressionam chapas fotográficas mesmo quando elas estão protegidas por superfícies que a luz não atravessa, como por exemplo, caixas de papelão, ou papel preto, etc.. Atravessam grandes espessuras de materiais. A facilidade maior ou menor com que os raios X atravessam as substâncias depende do comprimento de onda dos raios X, da espessura da substância e do seu peso atômico. Os raios X de menor comprimento de onda, da ordem de 0,01A, têm maior facilidade para penetrar nos corpos: são chamados raios X duros. Os de maior comprimento de onda, da ordem de 1A, penetram menos nos corpos: são chamados raios X moles. Atravessam com grande facilidade as substâncias de pequeno peso atômico, como por exemplo, os elementos fundamentais dos corpos orgânicos, carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. As substâncias pesadas são dificilmente atravessadas. Assim, o chumbo é usado frequentemente para barrar os raios X. Ionizam as moléculas dos gases por onde passam, isto é, arrancam elétrons dessas moléculas. Como são ondas eletromagnéticas, e, portanto, não têm carga elétrica, não são desviados por campo elétrico, nem por campo magnético. Os raios X são usados em medicina para radiografias e para cura de certos tumores e certas moléstias de pele.
OS RAIOS X são produzidos quando elétrons em alta velocidade, provenientes do filamento aquecido, chocam-se com o alvo (anodo) produzindo radiação. O feixe de raios X pode ser considerado como um “chuveiro” de fótons distribuídos de modo aleatório. Os raios X possuem propriedades que os tornam extremamente úteis.
* Enegrecem filme fotográfico;
* Provocam luminescência em determinados sais metálicos;
* São radiação eletromagnética, portanto não são defletidos por campos elétricos ou magnéticos pois não tem carga;
* Tornam-se “duros” (mais penetrantes) após passarem por materiais absorvedores;
* Produzem radiação secundária (espalhada) ao atravessar um corpo;
* Propagam-se em linha reta e em todas as direções;
* Atravessam um corpo tanto melhor, quanto maior for a tensão (voltagem) do tubo (kV);
* No vácuo, propagam-se com a velocidade da luz;
* Obedecem a lei do inverso do quadrado da distância (1/r2), ou seja, reduz sua intensidade dessa forma;
* Podem provocar mudanças biológicas, que podem ser benignas ou malignas, ao interagir com sistemas biológicos.
As máquinas de raios X foram projetadas de modo que um grande número de elétrons são produzidos e acelerados para atingirem um anteparo sólido (alvo) com alta energia cinética. Este fenômeno ocorre em um tubo de raios X que é um conversor de energia. Recebe energia elétrica que converte em raios X e calor.
O calor é um subproduto indesejável no processo. O tubo de raios X é projetado para maximizar a produção de raios X e dissipar o calor tão rápido quanto possível.
EFICIÊNCIA NOS EXAMES DE IMAGEM:
- Para tecidos duros: As radiografias- Para tecidos moles: As tomografias
RAIOS CATÓDICOS: São os raios resultantes dos elétrons em movimento em seus níveis orbitais. São os raios que produzem os raios X.
EFEITO COMPTON: É o fenômeno que ocorre no átomo onde o elétron passa parte de sua energia para outro elétron.
EFEITO PÓSITRON: Este fenômeno explica a transformação de um elétron em 2 catodos e 1 anodo (2E- e 1E+).
RADIAÇÃO CORPUSCULAR: É toda radiação que é gerada a partir do núcleo do átomo; é também denominada radiação nuclear. Ex.: alfa e beta.
Como o próprio nome já indica, são a propagação de energia sob a forma de corpúsculos ou partículas. Em outras palavras: possuem massa. Sua energia depende desta massa e da velocidade de propagação podendo ser expressada pela formula:
E = m v2/2
E = energia; m = massa; v = velocidade portanto,
a energia de uma radiação corpuscular é diretamente proporcional à sua massa, aumentando quando esta for maior e também quadruplicando quando se dobra a velocidade ou aumenta dando de nove vezes quando se triplica a velocidade.
Entre estas radiações corpusculares e de maior interesse para nós, estão as partículas sub-atômicas, como elétrons, prótons, partículas alfa (núcleos de hélio). De particular interesse para a radiologia são os elétrons, partículas sub-atômicas de carga elétrica negativa, e que são chamados de raios catódicos quando acelerados no interior dos tubos de raios X ou raios beta quando são emitidos por núcleos de elementos por núcleos de elementos radioativos. Os raios, que partindo do cátodo (catódicos) atravessam o tubo indo chocar-se com o vidro do lado oposto, ali produzindo os raios que Röntgen chamou de raios X, eram feixes de elétrons em movimento, acelerados pela bobina de Rumkorff.
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA: É toda radiação que é gerada a partir de ondas eletromagnéticas, originárias da trajetória dos elétrons. Ex.: gama e raios X.
Este outro tipo de propagação de energia através da matéria ou espaço difere fundamentalmente do anterior, porque neste, a energia se transmite através de uma combinação de um campo elétrico e um campo magnético que variam em função do tempo e do espaço. Não há, portanto, participação de massa de corpúsculo, sendo em última análise a transferência de energia de um ponto a outro, sem nenhum meio que contenha massa. Transmite-se sob forma de ondas com picos máximos e mínimos, e esta oscilação é representada pela frequência em ciclos que traduzem o número de vezes por segundo em que variamos campo elétrico e magnético que a acompanham. A frequência é expressa em Hertz (ciclos p/seg). Sua energia é calculada diferentemente daquela das radiações corpusculares pelo simples fato de que as radiações eletromagnéticas não possuem massa.
A formula para cálculo de sua energia é:
E = hn
Onde:
E = energia, h = constante de Plank (6.6256 x 10 -27 erg/seg), n = frequência.
Sendo h uma constante é fácil compreender-se que a energia das radiações eletromagnéticas é diretamente proporcional à sua frequência. Um ciclo completo da oscilação é chamado de comprimento de onda e este é inversamente proporcional à frequência, sendo, portanto menor quando aquela aumenta, ou maior, quando as frequência diminui.
RADIOATIVIDADE: É a geração de radiação a partir dos choques entre os átomos, que ocorrem em sua trajetória.
TUBO DE RAIOS X: É um diodo de alta tensão e alto vácuo, composto por catodo, anodo, tubo de vidro (ampola), rotor (tubo giratório) e o cabeçote (carcaça do tubo).
CATODO: É a fonte de elétrons livres em um tubo de RX, com um filamento que é feito de tungstênio.
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