¿Cuáles son las propiedades de los rayos X?

Como todas las formas de radiación ionizante, los rayos X producen electrones e iones cuando atraviesan los materiales.

En esta página ¿Qué son los rayos X? ¿Cuáles son las propiedades de los rayos X? ¿Cuáles son los efectos en la salud de la exposición a los rayos X? ¿Cuál es la diferencia entre los rayos gamma y los rayos X? ¿Cuáles son algunas fuentes comunes de rayos X? ¿Cuáles son algunos usos de los rayos X? ¿Cómo se puede minimizar mi riesgo de exposición a rayos X?

¿Qué son los rayos X?

Un rayo X es un paquete de energía electromagnética (fotón) que se origina en la nube de electrones de un átomo. Esto generalmente es causado por cambios de energía en un electrón, que se mueve de un nivel de energía más alto a uno más bajo, lo que hace que se libere el exceso de energía. Los rayos X son similares a los rayos gamma, sin embargo, la principal diferencia es la forma en que se producen, los rayos X son producidos por electrones externos al núcleo. Tradicionalmente, los rayos X tenían longitudes de onda más largas y menor energía que los rayos gamma, pero esto está obsoleto con los métodos modernos de producción de rayos X.

¿Cuáles son las propiedades de los rayos X?

Los rayos X son una forma de radiación electromagnética similar a las ondas de radio, microondas, luz visible y rayos gamma. Los fotones de rayos X son muy energéticos y tienen suficiente energía para romper moléculas y, por lo tanto, dañar las células vivas. Cuando los rayos X golpean un material, algunos son absorbidos y otros lo atraviesan. En general, cuanto mayor sea la energía, más rayos X pasarán. Es este poder de penetración el que nos permite tomar imágenes internas del cuerpo humano o de los objetos. Los rayos X no pueden ser dirigidos por campos eléctricos y magnéticos como alfas, betas u otras partículas cargadas.

¿Cuáles son los efectos en la salud de la exposición a los rayos X?

Los rayos X son altamente penetrantes e interactúan con la materia a través de la ionización a través de tres procesos, efecto fotoeléctrico, dispersión Compton o producción de pares. Debido a su alto poder de penetración, el impacto de los rayos X puede ocurrir en todo el cuerpo, sin embargo, son menos ionizantes que las partículas alfa. Los rayos X se consideran un peligro externo con respecto a la protección radiológica.

Al igual que toda exposición a la radiación ionizante, las altas exposiciones pueden causar efectos agudos directos a través del daño inmediato a las células. Los niveles bajos de exposición conllevan un riesgo estocástico para la salud en el que la probabilidad de inducción de cáncer aumenta con el aumento de la exposición.

¿Cuál es la diferencia entre los rayos gamma y los rayos X?

La diferencia clave entre los rayos gamma y los rayos X es cómo se producen. Los rayos gamma se originan a partir del proceso de asentamiento de un núcleo excitado de un radionúclido después de sufrir una desintegración radiactiva, mientras que los rayos X se producen cuando los electrones golpean un objetivo o cuando los electrones se reorganizan dentro de un átomo.

¿Cuáles son algunas fuentes comunes de rayos X?

Los rayos X se producen comúnmente en tubos de rayos X acelerando electrones a través de una diferencia de potencial (una caída de voltaje) y dirigiéndolos hacia un material objetivo (es decir, tungsteno).

Los electrones entrantes liberan rayos X a medida que se ralentizan en el objetivo (radiación de frenado o bremsstrahlung). Los fotones de rayos X producidos de esta manera varían en energía desde casi cero hasta la energía de los electrones. Un electrón entrante también puede chocar con un átomo en el objetivo, expulsando un electrón y dejando una vacante en una de las capas de electrones del átomo. Otro electrón puede llenar la vacante y, al hacerlo, liberar un fotón de rayos X de una energía específica (un rayo X característico). El espectro de rayos X que se muestra en la imagen es un gráfico del número de fotones contra la energía del fotón.

Un escáner de tomografía computarizada (TC) es un tipo particular de máquina de rayos X en el que el tubo de rayos X produce un haz en forma de abanico y se mueve alrededor del paciente en un círculo. Los rayos X se detectan electrónicamente y una computadora usa la información para reconstruir una imagen de la región del cuerpo expuesta.

Los rayos X también pueden ser producidos por un sincrotrón. Un sincrotrón es un dispositivo que acelera electrones en un anillo al vacío (a menudo de varias decenas de metros de diámetro), dirigiéndolos con imanes. Manipular el haz de electrones de forma controlada con los imanes puede producir intensos haces de rayos X. Las instalaciones de sincrotrón se utilizan con fines de investigación.

¿Cuáles son algunos usos de los rayos X?

Los rayos X tienen una amplia gama de usos con fines médicos, industriales y de investigación. Las radiografías médicas de diagnóstico son la forma más probable de encontrar radiografías. Los datos de la Comisión de Seguros de Salud muestran que cada año hay más de 12 millones de reclamos de Medicare por exámenes en máquinas de rayos X y también más de 2 millones de reclamos por exámenes de tomografía computarizada (TC). La radioterapia es otro ejemplo del uso médico de los rayos X para tratar el cáncer.

Los usos industriales y de investigación de los rayos X incluyen la cristalografía de rayos X y la fluoroscopia, que se utilizan comúnmente para el control de calidad de los materiales (es decir, la calidad del metal) y para investigar las propiedades de los materiales. La radiografía industrial puede usar fuentes de rayos X o gamma para el análisis para buscar grietas en edificios, estructuras o recipientes a presión.

Los rayos X también se utilizan en procesos de seguridad para la inspección de equipaje/contenedores en aeropuertos y puertos.

El voltaje de aceleración y el material objetivo utilizado para producir rayos X varían según la aplicación particular

¿Cómo se puede minimizar mi riesgo de exposición a rayos X?

Como con todos los tipos de radiación, los principios de protección son el tiempo, la distancia y el blindaje.

Se debe realizar una radiografía de diagnóstico para proporcionar información que ayude al personal médico a tratar la afección de un paciente de manera adecuada. En general, esta información es mucho más importante para la salud de una persona que el pequeño riesgo estimado (normalmente menos del 0,01 %) de la posibilidad de desarrollar cáncer a causa del procedimiento. Como el plomo es un muy buen atenuador de rayos X (ver Tabla 1), se puede utilizar una prenda impregnada con una pequeña cantidad de plomo para cubrir partes sensibles del cuerpo. Los equipos de rayos X modernos tienen muchas características que, si se usan correctamente, pueden limitar el área irradiada y la dosis administrada al mínimo necesario para obtener la información de diagnóstico. En algunos casos, un tipo alternativo de imágenes (ultrasonido o resonancia magnética) puede proporcionar la información buscada y, por lo tanto, puede usarse en lugar de una radiografía.