14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 1/7

Ana Sayfa Makaleler Videolar Resimler Linkler Bilim Şehri Bilim ve Mizah

X ışını ve kullanım alanlarıAlp Güleç - 28 Temmuz 2011 01:18

X ışını 0.01 nm ile 10 nm dalgaboyu aralığında olan elektromanyetik ışınımdır. Ultraviyole (Mor ötesi) ile Gamma ışınlarının arasındadır. Yükünleştirici ışınım sınıfına dahil

olduklarından zararlı olabilmektedir. Frekansı görünür ışığın frekansından ortalama 1000 kat daha büyüktür ve X ışını fotonu görünebilir ışık fotonundan daha yüksek enerjiye

sahiptir.

X ışınları kimyasal bağları kırabilecek enerjiye sahiptir. İyonize radyasyonlardır yani elektronu serbest bırakabilirler. Bu sebeple DNA’ya zarar verebilirler. Kansere, ölüme

sebep olabilirler. Radyolojide kullanılan ışınlar sertlikleri dolayısıyla çok daha az soğurulduğundan çok daha az zararlıdırlar.

Dalga boyları küçük, girginlik dereceleri fazla olan X ışınına “Sert X ışını”, dalga boyları büyük, girginlik dereceleri az olan X ışınına da “Yumuşak X ışını” denilmektedir.

Kristalografide 0.5-2.5 Å (yumuşak), radyolojide 0.5-1 Å (sert) dalga boylarındaki X-ışınları kullanılmaktadır. Kristalografi, malzemelerin kristal yapılarını inceleyen alt bilim

dalıdır.

14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 2/7

X ışınları hem dalga hem de tanecik özelliği göstermektedir ve bu sebeple çift karakterlidirler. Fotoelektrik soğurulma, Compton saçılması, gaz iyonizasyonu ve sintilasyon

tanecik özellikleri dalga özellikleridir. Tanecik karakteri gösterenlerine ise foton denir.

X ışınları doğal veya yapay olarak meydana gelebilirler.

Doğal X ışınları, atom çekirdeği tarafından K enerji kabuğundan elektron yakalanması, alfa bozunumu, iç dönüşüm ve beta bozunumu olaylarıyla meydana gelmektedir.

Bir atoma dışardan gelen veya dışarıya gönderilen yüksek enerjili elektronlar o atomun ilk halkalarından elektronlar koparır. Atomdan kopan bu elektronun yerine de üst

halkalardan elektronlar atlayarak kopan elektronun yerindeki boşluğu doldurur. Bu sırada çıkan enerji fazlalığı X ışını şeklinde dışarıya salınmaktadır. Çekirdek içerisinde

bulunan protonlardan bir tanesi hareketi esnasında atomun ilk halkalarındaki elektronu yakalayıp nötrleşir. Yakalanan bu elektronun halkasındaki boşalan yere diğer bir

halkadan bir elektron atlamasıyla X-ışını meydana gelebilmektedir.

Yapay X ışınları da maddenin elektron, proton veya iyonlar gibi hızlandırılmış parçacıklarla etkileşmesinden ya da X-ışını tüpünden veya başka bir uygun radyoaktif

14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 3/7

kaynağından çıkan fotonlarla etkileşmesinden meydana gelmektedir. Maddenin fotonlarla etkileşmesinden karakteristik (çizgi) X-ışınları, yüklü parçacıklarla

etkileşmesinden de hem karakteristik hem de sürekli X ışınları elde edilmektedir.

X Işını tüpü X-ışını tüpü havası boşaltılmış cam bir kılıftan oluşan yüksek voltajlı bir katot ışını tüpüdür. Bir ucunda anot (pozitif elektrot), diğer ucunda katot (negatif elektrot)

bulunmaktadır. Katot, ısıtıldığında elektron salan tungsten materyalinden yapılmış bir flaman olup Anot ise kalın bir çubuk ve bu çubuğun sonundaki metal hedeften

oluşmaktadır.

Anot ve katot arasına yüksek voltaj uygulandığında katot flamanda elektron yayınlanır ve bu elektronlar yüksek gerilim altında anoda doğru hızlandırılır, hedefe çarpmadan

önce yüksek hızlara ulaşır. Yüksek hızlı elektronlar metal hedefe çarptıklarında enerjilerini aktararak bir foton yayınlanır ve oluşan X ışını demeti cam zarfın içindeki ince cam

pencereden geçer.

Etkileşime göre 2 çeşit X ışını elde edilmektedir.

Sürekli (Frenleme) X ışınları: Elektron demeti, hedef atomun çekirdeğine yaklaşırken çekirdeğin pozitif yükünden kaynaklanan elektrik alandan etkilenmekte ve ivmeli

hareket yapmaya zorlanarak dışarıya fotonlar yaymaktadır. Sürekli bir enerji spektrumuna sahip bu fotonlara sürekli x-ışınları, bu olaya da bremsstrahlung veya frenleme

14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 4/7

radyasyonu adı verilmektedir.

Karakteristik X ışınları: Hedef atom üzerine gönderilen elektronların, hedef atomun yörüngesindeki elektronlarla etkileşimi sonucu aldıkları enerjiyle üst enerji seviyelerine

çıkmaktadırlar. Kararsız durumdaki bu enerji seviyeleri geri bozunduğunda dışarıya foton yayınlanır. Enerjileri, seviyeleri arasındaki farka eşit olan bu fotonlara da

karakteristik x ışınları adı verilmektedir.

X ışınlarının kullanım alanları

X ışınları kısa dalga boyları ve yüksek enerjileri ile birçok alanda işe yaramaktadır. Bunların en başında tıpta teşhis ve tedavi aracı olarak kullanılmaları gelir. Radyoskopi ve

radyografide genellikle 500 – 200kVluk hızlandırıcı gerilimleriyle çalışan X ışını tüplerinden elde edilen kısa dalga boylu sert ışınlardan yararlanılmaktadır. Günümüzde

hızlandırılan çok yüksek enerjili elektronların frenlenmeleri sonucu giderek çok daha kısa dalga boylu (yüksek frekanslı) sert X ışınlarının elde edilmesi mümkün olmakta ve

bunlar kanser tedavisinde ve bazı operasyonlarda kullanılmaktadır. Ayrıca X ışınları kristal düzeni, karmaşık organik maddelerin molekül yapılarının aydınlatılmasında sık

başvurulan bir bir araştırma aracıdır. Kısacası nükleer görüntüleme, tıpta ve endüstride geniş bir kullanım alanına sahiptir.

X Işınlarının tıptaki ilk kullanım alanı röntgendir.

Prensip şu şekildedir; Hasta X ışını kaynağı önüne konulur ve aynı doğru üzerinde hastanın arkasına film yerleştirilir. Yüksek enerjili fotonlar hastanın bedeninin içinden

geçer ve dokuyu geçen fotonlar film üzerinde siyah bölgeler oluşturur. Foton gelmeyen bölgeler ise beyaz renkte kalır. Bu, fotoğraf filmlerindeki gümüş nitratın gelen ışık

oranında kararması ile aynı prensibe dayanmaktadır. Işın düşmemiş bölgelerdeki gümüş bromür molekülleri film üzerinden alınır ve beyaz olan plastik baz ortaya çıkar. Bu

işleme film banyosu adı verilmektedir.

14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 5/7

Ayrıca fotonun dalga boyu ayarlanıp sadece kemiklerde kalması ve diğer dokuları geçmesi sağlanabilir veya mamografi gibi yumuşak dokularla ilgili konularda daha farklı

dalga boyları kullanılabilir.

Gümüş bromür görüntülerinin elde edildiği yönteme konvansiyonel röntgen, vücudu geçen X ışınlarının dedektörlerle ölçülerek görüntünün bilgisayar aracılığı oluşturulduğu

yönteme ise dijital röntgen adı verilmektedir. Bilgisayarlı tomografi X ışını cihazlarının en gelişmişidir ve MR cihazında olduğu gibi vücudun belli bir bölgesinin kesit

görüntüsü çıkartılabilir. Bu cihazda hareketli X ışını tüpü sürekli dönerek vücudun belli bölgesini tarar ve dedektöre gelen veriler doğrultusunda görüntü işleme

bilgisayarlarıyla görüntü oluşturulur.

14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 6/7

Ek olarak X ışınları astronomide de kullanılmaktadır. Ancak X ışınları, Dünya atmosferinde soğurulduğundan X ışını teleskop ve algılayıcıları balonlarla çok yükseklere

çıkartılır veya roketle gönderilerek Dünya’nın yörüngesine oturtulur. Süpernova kalıntıları, kuvazarlar başta olmak üzere uzayda birçok X ışını kaynağı bulunmaktadır.

Kaynakça

w3.gazi.edu.tr/~mkaradag/tezler/tugcearslan.pdf

GÜNDÜZ, EROL. (1989). “Modern Fiziğe Giriş”

ŞAHİN, Y. (1999). “Çekirdek Fiziğinin Esasları”

AYGÜN, E. , ZENGİN, M. (1998). “Atom ve Molekül Fiziği”

CULLİTY B.D. (1996). X ışınlarının Difraksiyonu

ATAMAN, G. (1971). “X-ışınlarının Kristallerdeki Kırınımına Giriş."

taek.gov.tr

Novelline, Robert. Squire's Fundamentals of Radiology

hesperia.gsfc.nasa.gov/sftheory/xray.htm

Bushburg, Jerrold. The Essential Physics of Medical Imaging

Makaleler

Hayalet uçaklar ve gizlilik teknolojisi

Videolar

~11200 km/s hıza ulaşabilen uçak

Resimler

Denizde eşsiz doğa olayı

14 12 2013 X ışını ve kullanım alanları

www.bilimsehri.com/makaleler/xisini.html 7/7

Bilim Şehri tamamen bağımsız bir oluşumdur. Hiçbir bilim kurumu, derneği, topluluğu

ile bağlantısı bulunmamaktadır.

Akıllı ve güdümlü füzeler

Depremler, sismik dalgalar, faylar

Jet motorunun çalışma prensibi

Ultrasonik ses dalgaları

X ışını ve kullanım alanları

Boston Dynamics Big Dog Robot

İki tekerlekli bisiklet süren robot

Carl Sagan - 4. boyut

Quadrotor

Elektromanyetik raylı top

Kırmızı-beyaz yeryüzü

Dünya ve bulutlar

Tayfun

Karlı dağlar

Dünya