Rentgen nurlari nima - nurlanishning xususiyatlari va qo'llanilishi. Ma'ruza rentgen nurlari Rentgen nurlarining mohiyati

Rentgen nurlari 1895 yilda taniqli nemis fizigi Vilgelm Rentgen tomonidan tasodifan kashf etilgan. U past bosimli gaz chiqarish trubkasidagi katod nurlarini uning elektrodlari orasidagi yuqori kuchlanishda o'rgangan. Naycha qora qutida bo'lishiga qaramay, Rentgen naycha har safar ishlatilayotganda yaqin atrofda bo'lgan lyuminestsent ekranning porlashini payqadi. Naycha qog'oz, yog'och, shisha va hatto bir yarim santimetr qalinlikdagi alyuminiy plastinkaga ham kira oladigan nurlanish manbai bo'lib chiqdi.

Rentgen nurlari gaz chiqarish trubkasi katta kirib boradigan kuchga ega bo'lgan yangi turdagi ko'rinmas nurlanish manbai ekanligini aniqladi. Olim bu nurlanish zarralar oqimi yoki to‘lqinlar oqimi ekanligini aniqlay olmadi va unga rentgen nurlari nomini berishga qaror qildi. Keyinchalik ular rentgen nurlari deb ataldi

Hozirgi vaqtda rentgen nurlarining bir turi ekanligi ma'lum elektromagnit nurlanish, ultrabinafsha elektromagnit to'lqinlarga qaraganda qisqaroq to'lqin uzunligiga ega. Rentgen nurlarining to'lqin uzunligi 70 gacha nm 10-5 gacha nm. Rentgen nurlarining to'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, ularning fotonlarining energiyasi shunchalik ko'p bo'ladi va ularning kirib borishi kuchayadi. Nisbatan uzun to'lqin uzunligi (10 dan ortiq) bo'lgan rentgen nurlari nm), deyiladi yumshoq. To'lqin uzunligi 1 - 10 nm xarakterlaydi qiyin rentgen nurlari. Ular juda katta kirish kuchiga ega.

Rentgen nurlarini qabul qilish

Tez elektronlar yoki katod nurlari past bosimli gaz chiqarish trubasining devorlari yoki anodlari bilan to'qnashganda rentgen nurlari hosil bo'ladi. Zamonaviy rentgen trubkasi evakuatsiya qilingan shisha tsilindr bo'lib, unda katod va anod joylashgan. Katod va anod (anti-katod) o'rtasidagi potentsial farq bir necha yuz kilovoltga etadi. Katod elektr toki bilan isitiladigan volfram filamentidir. Bu katodning termion emissiya natijasida elektron chiqarishiga olib keladi. Elektronlar rentgen trubkasidagi elektr maydoni ta'sirida tezlashadi. Naychada juda oz miqdordagi gaz molekulalari bo'lganligi sababli, elektronlar anodga boradigan yo'lda deyarli o'z energiyasini yo'qotmaydi. Ular anodga juda yuqori tezlikda etib boradilar.

Rentgen nurlari yuqori tezlikda harakatlanadigan elektronlar anod moddasi tomonidan sekinlashtirilganda hosil bo'ladi. Elektronlar energiyasining katta qismi issiqlik sifatida tarqaladi. Shuning uchun anodni sun'iy sovutish kerak. Rentgen trubkasidagi anod, volfram kabi yuqori erish nuqtasiga ega bo'lgan metalldan yasalgan bo'lishi kerak.

Issiqlik shaklida tarqalmagan energiya qismi elektromagnit to'lqinlar (rentgen nurlari) energiyasiga aylanadi. Shunday qilib, rentgen nurlari anod moddasini elektron bombardimon qilish natijasidir. Ikkita tur mavjud rentgen nurlanishi: inhibitiv va xarakterli.

Bremsstrahlung rentgen nurlari

Bremsstrahlung rentgen nurlanishi yuqori tezlikda harakatlanuvchi elektronlar anod atomlarining elektr maydonlari tomonidan sekinlashtirilganda paydo bo'ladi. Alohida elektronlarni to'xtatish shartlari bir xil emas. Natijada ularning kinetik energiyasining turli qismlari rentgen nurlari energiyasiga aylanadi.

Rentgen nurlanishining spektri anod moddasining tabiatiga bog'liq emas. Ma'lumki, rentgen nurlari fotonlarining energiyasi ularning chastotasi va to'lqin uzunligini belgilaydi. Shuning uchun rentgen nurlari monoxromatik emas. U ifodalanishi mumkin bo'lgan turli to'lqin uzunliklari bilan tavsiflanadi uzluksiz (uzluksiz) spektr.

Rentgen nurlari ularni hosil qiluvchi elektronlarning kinetik energiyasidan kattaroq energiyaga ega bo'lishi mumkin emas. Rentgen nurlanishining eng qisqa to'lqin uzunligi sekinlashtiruvchi elektronlarning maksimal kinetik energiyasiga to'g'ri keladi. Rentgen trubkasidagi potentsial farq qanchalik katta bo'lsa, rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi shunchalik qisqaroq bo'ladi.

Xarakterli rentgen nurlanishi

X-ray nurlanishining xarakteristikasi doimiy emas, balki chiziqli spektr. Ushbu turdagi nurlanish anodga yetib boradigan tez elektron atomlarning ichki orbitallariga kirib, ularning elektronlaridan birini urib yuborganda sodir bo'ladi. Natijada, yuqori atom orbitallaridan biridan tushayotgan boshqa elektron bilan to'ldirilishi mumkin bo'lgan bo'sh joy paydo bo'ladi. Elektronning yuqoridan pastroq energiya darajasiga o'tishi ma'lum bir diskret to'lqin uzunlikdagi rentgen nurlarini hosil qiladi. Shuning uchun rentgen nurlanishining o'ziga xos xususiyati bor chiziqli spektr. Xarakterli nurlanish chiziqlarining chastotasi butunlay anod atomlarining elektron orbitallarining tuzilishiga bog'liq.

Turli xarakterli nurlanishning spektral chiziqlari kimyoviy elementlar bir xil ko'rinishga ega, chunki ularning ichki elektron orbitallarining tuzilishi bir xil. Ammo ularning to'lqin uzunligi va chastotasi og'ir va engil atomlarning ichki orbitallari orasidagi energiya farqlari bilan bog'liq.

Xarakterli rentgen nurlanishi spektridagi chiziqlar chastotasi metallning atom raqamiga mos ravishda o'zgaradi va Mozeley tenglamasi bilan aniqlanadi: v 1/2 = A(Z-B), Qayerda Z- kimyoviy elementning atom raqami; A Va B- konstantalar.

Rentgen nurlanishining moddalar bilan o'zaro ta'sirining birlamchi fizik mexanizmlari

Rentgen nurlari va materiya o'rtasidagi asosiy o'zaro ta'sir uchta mexanizm bilan tavsiflanadi:

1. Kogerent sochilish. O'zaro ta'sirning bunday shakli rentgen fotonlari elektronlarning atom yadrosi bilan bog'lanish energiyasidan kamroq energiyaga ega bo'lganda yuzaga keladi. Bunday holda, foton energiyasi moddaning atomlaridan elektronlarni chiqarish uchun etarli emas. Foton atom tomonidan so'rilmaydi, balki tarqalish yo'nalishini o'zgartiradi. Bunday holda, rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi o'zgarishsiz qoladi.

2. Fotoelektr effekti (fotoelektrik effekt). Rentgen fotoni moddaning atomiga etib kelganida, u elektronlardan birini urib yuborishi mumkin. Bu, agar foton energiyasi elektronning yadro bilan bog'lanish energiyasidan oshsa sodir bo'ladi. Bunda foton yutiladi va elektron atomdan ajralib chiqadi. Agar foton elektronni chiqarish uchun zarur bo'lgan energiyadan ko'proq energiya olib yursa, u qolgan energiyani kinetik energiya shaklida bo'shatilgan elektronga o'tkazadi. Fotoelektrik effekt deb ataladigan bu hodisa nisbatan kam energiyali rentgen nurlari yutilganda yuzaga keladi.

Elektronlaridan birini yo'qotgan atom musbat ionga aylanadi. Erkin elektronlarning ishlash muddati juda qisqa. Ular neytral atomlar tomonidan so'riladi, ular manfiy ionlarga aylanadi. Fotoelektrik effektning natijasi moddaning intensiv ionlanishidir.

Agar rentgen fotonning energiyasi atomlarning ionlanish energiyasidan kam bo'lsa, u holda atomlar qo'zg'aluvchan holatga o'tadi, lekin ionlashtirilmaydi.

3. Inkogerent sochilish (Kompton effekti). Bu effektni amerikalik fizik Kompton kashf etgan. Bu modda qisqa to'lqin uzunlikdagi rentgen nurlarini yutganda paydo bo'ladi. Bunday rentgen nurlarining foton energiyasi har doim modda atomlarining ionlanish energiyasidan katta bo'ladi. Kompton effekti atom yadrosi bilan nisbatan zaif aloqaga ega boʻlgan atomning tashqi qobigʻidagi elektronlardan biri bilan yuqori energiyali rentgen fotonning oʻzaro taʼsiridan kelib chiqadi.

Yuqori energiyali foton o'z energiyasining bir qismini elektronga o'tkazadi. Atomdan hayajonlangan elektron ajralib chiqadi. Asl fotonning qolgan energiyasi asl fotonning harakat yo'nalishiga bir burchak ostida uzunroq to'lqin uzunlikdagi rentgen fotoni sifatida chiqariladi. Ikkilamchi foton boshqa atomni ionlashtira oladi va hokazo. X-nurlarining yo'nalishi va to'lqin uzunligidagi bunday o'zgarishlar Kompton effekti deb nomlanadi.

Rentgen nurlarining moddalar bilan o'zaro ta'sirining ba'zi ta'siri

Yuqorida aytib o'tilganidek, rentgen nurlari moddaning atomlari va molekulalarini hayajonlantirishga qodir. Bu ba'zi moddalar (masalan, sink sulfat) floresansini keltirib chiqarishi mumkin. Agar rentgen nurlarining parallel nurlari shaffof bo'lmagan jismlarga yo'naltirilsa, lyuminestsent modda bilan qoplangan ekranni qo'yish orqali nurlarning ob'ektdan qanday o'tishini kuzatishingiz mumkin.

Floresan ekranni fotografik plyonka bilan almashtirish mumkin. Rentgen nurlari fotografik emulsiyaga yorug'lik kabi ta'sir qiladi. Har ikkala usul ham amaliy tibbiyotda qo'llaniladi.

Rentgen nurlarining yana bir muhim ta'siri ularning ionlash qobiliyatidir. Bu ularning to'lqin uzunligi va energiyasiga bog'liq. Ushbu effekt rentgen nurlarining intensivligini o'lchash usulini ta'minlaydi. Rentgen nurlari ionlash kamerasidan o'tganda elektr toki hosil bo'ladi, uning kattaligi rentgen nurlanishining intensivligiga proportsionaldir.

Rentgen nurlarining moddalar tomonidan yutilishi

Rentgen nurlari moddadan o'tganda, ularning energiyasi yutilish va tarqalish tufayli kamayadi. Moddadan o'tadigan parallel rentgen nurlarining intensivligining susayishi Buger qonuni bilan belgilanadi: I = I0 e -md, Qayerda men 0- rentgen nurlanishining dastlabki intensivligi; I- materiya qatlamidan o'tadigan rentgen nurlarining intensivligi; d- changni yutish qatlamining qalinligi , m - chiziqli zaiflashuv koeffitsienti. U summasiga teng ikki miqdor: t- chiziqli yutilish koeffitsienti va σ - chiziqli tarqalish koeffitsienti: μ = τ+ σ

Tajribalar shuni ko'rsatdiki, chiziqli yutilish koeffitsienti moddaning atom raqamiga va rentgen nurlarining to'lqin uzunligiga bog'liq:

t = krZ 3 l 3, Qayerda k- to'g'ridan-to'g'ri proportsionallik koeffitsienti, ρ - moddaning zichligi, Z- elementning atom raqami, λ - rentgen nurlarining to'lqin uzunligi.

Z ga bog'liqlik amaliy nuqtai nazardan juda muhimdir. Masalan, kaltsiy fosfatdan tashkil topgan suyaklarning so'rilish koeffitsienti yumshoq to'qimalarga qaraganda deyarli 150 baravar yuqori ( Z Kaltsiy uchun =20 va Z fosfor uchun =15). Rentgen nurlari inson tanasidan o'tganda, suyaklar mushaklar fonida aniq ajralib turadi, biriktiruvchi to'qima va h.k.

Ma'lumki, ovqat hazm qilish organlari boshqa yumshoq to'qimalar kabi bir xil so'rilish koeffitsientiga ega. Ammo qizilo'ngach, oshqozon va ichakning soyasini, agar bemor kontrast modda - bariy sulfatni qabul qilsa, farqlanishi mumkin. Z= bariy uchun 56). Bariy sulfat rentgen nurlari uchun juda noaniq va ko'pincha oshqozon-ichak traktining rentgenologik tekshiruvi uchun ishlatiladi. Qon tomirlari, buyraklar va boshqalarning holatini tekshirish uchun qon oqimiga ma'lum shaffof aralashmalar yuboriladi. Bunday holda, kontrast modda sifatida atom raqami 53 bo'lgan yod ishlatiladi.

Rentgen nurlarining yutilishiga bog'liqligi Z rentgen nurlarining mumkin bo'lgan zararli ta'siridan himoya qilish uchun ham ishlatiladi. Qo'rg'oshin bu maqsadda, miqdori uchun ishlatiladi Z buning uchun u 82 ga teng.

Rentgen nurlarining tibbiyotda qo'llanilishi

Diagnostikada rentgen nurlaridan foydalanishning sababi ularning yuqori penetratsion qobiliyati edi. rentgen nurlanishining xususiyatlari. U kashf etilgandan keyingi dastlabki kunlarda rentgen nurlari asosan suyak sinishlarini tekshirish va inson tanasida begona jismlarning (masalan, o'qlar) joylashishini aniqlash uchun ishlatilgan. Hozirgi vaqtda rentgen nurlari (rentgen diagnostikasi) yordamida bir nechta diagnostika usullari qo'llaniladi.

rentgen nurlari . Rentgen apparati rentgen nurlari manbai (rentgen trubkasi) va lyuminestsent ekrandan iborat. Rentgen nurlari bemorning tanasidan o'tgandan so'ng, shifokor uning soyali tasvirini kuzatadi. Shifokorni rentgen nurlarining zararli ta'siridan himoya qilish uchun ekran va shifokorning ko'zlari o'rtasida qo'rg'oshin oynasi o'rnatilishi kerak. Ushbu usul ma'lum organlarning funktsional holatini o'rganish imkonini beradi. Masalan, shifokor to'g'ridan-to'g'ri o'pkaning harakatlarini va kontrast moddaning oshqozon-ichak trakti orqali o'tishini kuzatishi mumkin. Ushbu usulning kamchiliklari kontrastli tasvirlarning etarli emasligi va protsedura davomida bemor tomonidan qabul qilingan nurlanishning nisbatan katta dozalari.

Florografiya . Bu usul bemor tanasining bir qismini suratga olishdan iborat. Odatda uchun ishlatiladi dastlabki tadqiqot davlat ichki organlar rentgen nurlanishining past dozalarini ishlatadigan bemorlar.

Radiografiya. (Rentgen rentgenografiyasi). Bu rentgen nurlaridan foydalangan holda tadqiqot usuli bo'lib, unda tasvir fotografik plyonkaga yoziladi. Fotosuratlar odatda ikkita perpendikulyar tekislikda olinadi. Ushbu usul ba'zi afzalliklarga ega. Rentgen fotosuratlari lyuminestsent ekranga qaraganda ko'proq tafsilotlarni o'z ichiga oladi va shuning uchun ko'proq ma'lumotga ega. Ular keyingi tahlil uchun saqlanishi mumkin. Umumiy nurlanish dozasi floroskopiyada qo'llaniladiganidan kamroq.

Kompyuter rentgen tomografiyasi . Kompyuter texnologiyalari bilan jihozlangan eksenel tomografiya skaneri eng zamonaviy rentgen diagnostika qurilmasi bo‘lib, inson tanasining istalgan qismi, jumladan, organlarning yumshoq to‘qimalarining aniq tasvirini olish imkonini beradi.

Kompyuter tomografiyasi (KT) skanerlarining birinchi avlodi silindrsimon ramkaga biriktirilgan maxsus rentgen trubkasini o'z ichiga oladi. Yupqa rentgen nurlari bemorga yo'naltiriladi. Ramkaning qarama-qarshi tomoniga ikkita rentgen detektori biriktirilgan. Bemor tanasi atrofida 180 ° aylana oladigan ramkaning markazida joylashgan.

Harakatsiz jismdan rentgen nurlari o'tadi. Detektorlar turli to'qimalarning so'rilish qiymatlarini oladi va qayd etadi. Yozuvlar rentgen trubkasi skanerlangan tekislik bo'ylab chiziqli harakatlanayotganda 160 marta amalga oshiriladi. Keyin ramka 1 0 ga aylantiriladi va protsedura takrorlanadi. Yozib olish kadr 180 0 aylanmaguncha davom etadi. Har bir detektor tadqiqot davomida 28800 kadrni (180x160) yozib oladi. Axborot kompyuterda qayta ishlanadi va maxsus kompyuter dasturi yordamida tanlangan qatlamning tasviri shakllanadi.

KTning ikkinchi avlodida bir nechta rentgen nurlari va 30 tagacha rentgen detektorlari qo'llaniladi. Bu tadqiqot jarayonini 18 soniyagacha tezlashtirish imkonini beradi.

Uchinchi avlod KT yangi printsipdan foydalanadi. Keng fan shaklidagi rentgen nurlari o'rganilayotgan ob'ektni qoplaydi va tanadan o'tadigan rentgen nurlari bir necha yuz detektorlar tomonidan qayd etiladi. Tadqiqot uchun zarur bo'lgan vaqt 5-6 soniyagacha qisqartiriladi.

KT oldingi rentgen diagnostika usullariga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega. U yuqori aniqlik bilan ajralib turadi, bu yumshoq to'qimalarda nozik o'zgarishlarni ajratish imkonini beradi. KT boshqa usullar bilan aniqlanmaydigan patologik jarayonlarni aniqlash imkonini beradi. Bundan tashqari, KT dan foydalanish diagnostika jarayonida bemorlar tomonidan olingan rentgen nurlanishining dozasini kamaytirishga imkon beradi.

Rentgen nurlari yuqori energiyali elektromagnit nurlanishning bir turidir. U tibbiyotning turli sohalarida faol qo'llaniladi.

X-nurlari - elektromagnit to'lqinlar bo'lib, ularning foton energiyasi elektromagnit to'lqinlar shkalasi bo'yicha ultrabinafsha nurlanish va gamma nurlanishi (~10 eV dan ~1 MeV gacha) o'rtasida bo'lib, to'lqin uzunligi ~10^3 dan ~10^−2 angstromgacha (dan ~10^−7 dan ~10^−12 m gacha). Ya'ni, bu ultrabinafsha va infraqizil ("termal") nurlar o'rtasida joylashgan ko'rinadigan yorug'likdan ko'ra beqiyos qattiqroq nurlanishdir.

Rentgen nurlari va gamma nurlanish o'rtasidagi chegara shartli ravishda ajratiladi: ularning diapazonlari kesishadi, gamma nurlari 1 keV energiyaga ega bo'lishi mumkin. Ular kelib chiqishi bo'yicha farqlanadi: gamma nurlari atom yadrolarida sodir bo'ladigan jarayonlarda, rentgen nurlari esa elektronlar ishtirokidagi jarayonlarda (har ikkala erkin va atomlarning elektron qobiqlarida joylashgan) chiqariladi. Shu bilan birga, fotonning o'zidan qanday jarayon davomida paydo bo'lganligini aniqlash mumkin emas, ya'ni rentgen va gamma diapazonlariga bo'linish asosan o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi.

Rentgen diapazoni "yumshoq rentgen" va "qattiq" ga bo'linadi. Ularning orasidagi chegara 2 angstrom va 6 keV energiya to'lqin uzunligida yotadi.

Rentgen generatori - bu vakuum hosil bo'lgan naycha. U erda elektrodlar joylashgan - manfiy zaryad qo'llaniladigan katod va musbat zaryadlangan anod. Ularning orasidagi kuchlanish o'nlab yuzlab kilovoltlarni tashkil qiladi. X-nurli fotonlarning paydo bo'lishi elektronlar katoddan "uzilib" yuqori tezlikda anod yuzasiga tushganda sodir bo'ladi. Olingan rentgen nurlanishi "bremsstrahlung" deb ataladi, uning fotonlari turli to'lqin uzunliklariga ega.

Shu bilan birga, xarakterli spektrning fotonlari hosil bo'ladi. Anod moddasi atomlaridagi elektronlarning bir qismi qo‘zg‘aladi, ya’ni ular yuqori orbitalarga o‘tadi, so‘ngra ma’lum to‘lqin uzunlikdagi fotonlarni chiqarib, normal holatga qaytadi. Standart generatorda rentgen nurlanishining ikkala turi ham ishlab chiqariladi.

Kashfiyot tarixi

1895-yil 8-noyabrda nemis olimi Vilgelm Konrad Rentgen maʼlum moddalar “katod nurlari”, yaʼni katod nurlari trubkasi tomonidan hosil qilingan elektronlar oqimi taʼsirida porlay boshlaganini aniqladi. U bu hodisani ma'lum rentgen nurlarining ta'siri bilan izohladi - bu nurlanish hozir ko'p tillarda shunday nomlanadi. Keyinchalik V.K. Rentgen o'zi kashf etgan hodisani o'rgandi. 1895 yil 22 dekabrda u Würzburg universitetida shu mavzuda ma'ruza qildi.

Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, rentgen nurlanishi ilgari kuzatilgan, ammo keyin u bilan bog'liq hodisalar berilmagan. katta ahamiyatga ega. Katod nurlari trubkasi uzoq vaqt oldin ixtiro qilingan, ammo V.K. Hech kim rentgen nurlari yaqinidagi fotografik plitalarning qorayishi va hokazolarga e'tibor bermadi. hodisalar. Kiruvchi nurlanish xavfi ham noma'lum edi.

Turlari va ularning organizmga ta'siri

"Rentgen nurlari" - nurlanishning eng yumshoq turi. Yumshoq rentgen nurlariga haddan tashqari ta'sir qilish ultrabinafsha nurlanishining ta'siriga o'xshaydi, ammo og'irroq shaklda. Terida kuyish paydo bo'ladi, ammo shikastlanish chuqurroq va u ancha sekinroq davolanadi.

Qattiq rentgen nurlanish kasalligiga olib kelishi mumkin bo'lgan to'liq ionlashtiruvchi nurlanishdir. Rentgen kvantlari inson tanasining to'qimalarini tashkil etuvchi oqsil molekulalarini, shuningdek, genomning DNK molekulalarini parchalashi mumkin. Ammo rentgen kvanti suv molekulasini parchalasa ham, bu hech qanday farq qilmaydi: bu holda kimyoviy faol H va OH erkin radikallari hosil bo'ladi, ularning o'zlari oqsillar va DNKga ta'sir ko'rsatishga qodir. Radiatsiya kasalligi og'irroq shaklda sodir bo'ladi, qon hosil qiluvchi organlar qanchalik ko'p ta'sir qiladi.

Rentgen nurlari mutagen va kanserogen faollikka ega. Bu shuni anglatadiki, nurlanish paytida hujayralardagi spontan mutatsiyalar ehtimoli ortadi va ba'zida sog'lom hujayralar saratonga aylanishi mumkin. Xatarli o'smalarning paydo bo'lish ehtimoli har qanday radiatsiya, shu jumladan rentgen nurlari ta'sirining standart natijasidir. Rentgen nurlari kiruvchi nurlanishning eng xavfli turidir, ammo ular hali ham xavfli bo'lishi mumkin.

Rentgen nurlanishi: qo'llanilishi va u qanday ishlaydi

Rentgen nurlanishi tibbiyotda, shuningdek, inson faoliyatining boshqa sohalarida qo'llaniladi.

Floroskopiya va kompyuter tomografiyasi

Rentgen nurlaridan eng keng tarqalgan foydalanish floroskopiya hisoblanadi. Inson tanasining "rentgenogrammasi" ikkala suyakning (ular eng aniq ko'rinib turadi) va ichki organlarning tasvirlarini batafsil tasvirini olish imkonini beradi.

Rentgen nurlaridagi tana to'qimalarining turli shaffofligi ularning kimyoviy tarkibi bilan bog'liq. Suyaklarning strukturaviy xususiyatlari shundaki, ular tarkibida ko'p miqdorda kaltsiy va fosfor mavjud. Boshqa to'qimalar asosan uglerod, vodorod, kislorod va azotdan iborat. Fosfor atomining og'irligi kislorod atomidan deyarli ikki baravar, kaltsiy atomi esa 2,5 baravar ko'p (uglerod, azot va vodorod hatto kisloroddan ham engilroq). Shu munosabat bilan suyaklarda rentgen fotonlarining yutilishi ancha yuqori.

Ikki o'lchovli "rasmlar" ga qo'shimcha ravishda, rentgenografiya organning uch o'lchamli tasvirini yaratishga imkon beradi: bu turdagi rentgenografiya kompyuter tomografiyasi deb ataladi. Ushbu maqsadlar uchun yumshoq rentgen nurlari qo'llaniladi. Bitta tasvirdan olingan nurlanish miqdori kichik: u taxminan 10 km balandlikdagi samolyotda 2 soatlik parvoz paytida olingan nurlanishga teng.

X-nurli nuqsonlarni aniqlash mahsulotdagi kichik ichki nuqsonlarni aniqlash imkonini beradi. Buning uchun qattiq rentgen nurlari qo'llaniladi, chunki ko'plab materiallar (masalan, metall) yuqoriligi sababli yomon "shaffof". atom massasi ularning tarkibiy qismi.

X-nurlarining diffraktsiyasi va rentgen-fluoresans tahlili

Rentgen nurlari alohida atomlarni batafsil tekshirish imkonini beruvchi xususiyatlarga ega. X-nurlarining difraksion tahlili kimyoda (shu jumladan biokimyoda) va kristallografiyada faol qo'llaniladi. Uning ishlash printsipi kristallar yoki murakkab molekulalarning atomlariga rentgen nurlarining difraksion tarqalishidir. Rentgen nurlari difraksion tahlilidan foydalanib, DNK molekulasining tuzilishi aniqlandi.

Rentgen floresan tahlili sizni tezda aniqlash imkonini beradi Kimyoviy tarkibi moddalar.

Radioterapiyaning ko'plab shakllari mavjud, ammo ularning barchasi ionlashtiruvchi nurlanishdan foydalanishni o'z ichiga oladi. Radioterapiya 2 turga bo'linadi: korpuskulyar va to'lqinli. Korpuskulyar alfa zarralari (geliy atomlarining yadrolari), beta zarralari (elektronlar), neytronlar, protonlar va og'ir ionlarning oqimlaridan foydalanadi. To'lqin elektromagnit spektrning nurlaridan foydalanadi - rentgen nurlari va gamma.

Radioterapiya usullari birinchi navbatda saraton kasalligini davolashda qo'llaniladi. Gap shundaki, nurlanish birinchi navbatda faol bo'linadigan hujayralarga ta'sir qiladi, shuning uchun gematopoetik organlar juda ko'p azoblanadi (ularning hujayralari doimiy ravishda bo'linib, ko'proq va ko'proq yangi qizil qon tanachalarini ishlab chiqaradi). Saraton hujayralari ham doimiy ravishda bo'linadi va sog'lom to'qimalarga qaraganda nurlanishga ko'proq moyil bo'ladi.

Sog'lom hujayralarga o'rtacha ta'sir ko'rsatadigan saraton hujayralari faoliyatini bostiradigan nurlanish darajasi qo'llaniladi. Radiatsiya ta'siri ostida hujayralarning yo'q qilinishi emas, balki ularning genomiga - DNK molekulalariga zarar etkazilishi sodir bo'ladi. Vayron qilingan genomga ega hujayra bir muncha vaqt mavjud bo'lishi mumkin, lekin endi bo'linmaydi, ya'ni o'simta o'sishi to'xtaydi.

Rentgen terapiyasi radiatsiya terapiyasining eng engil shaklidir. To'lqinli nurlanish korpuskulyar nurlanishdan yumshoqroq, rentgen nurlari esa gamma nurlanishidan yumshoqroq.

Homiladorlik davrida

Homiladorlik paytida ionlashtiruvchi nurlanishdan foydalanish xavflidir. Rentgen nurlari mutagen bo'lib, homilada muammolarga olib kelishi mumkin. Rentgen terapiyasi homiladorlik bilan mos kelmaydi: u faqat abort qilishga qaror qilingan bo'lsa, foydalanish mumkin. Ftoroskopiya bo'yicha cheklovlar yumshoqroq, ammo birinchi oylarda u ham qat'iyan man etiladi.

Qachon favqulodda Rentgen tekshiruvi magnit-rezonans tomografiya bilan almashtiriladi. Ammo birinchi trimestrda ular ham undan qochishga harakat qilishadi (bu usul yaqinda paydo bo'lgan va biz hech qanday zararli oqibatlar yo'qligini mutlaq ishonch bilan aytishimiz mumkin).

Kamida 1 mSv (eski birliklarda - 100 mR) umumiy dozaga duchor bo'lganda aniq xavf paydo bo'ladi. Oddiy rentgenografiya bilan (masalan, fluorografi o'tkazilganda) bemor taxminan 50 baravar kamroq oladi. Bunday dozani bir vaqtning o'zida olish uchun siz batafsil kompyuter tomografiyasidan o'tishingiz kerak.

Ya'ni, homiladorlikning dastlabki bosqichida 1-2 marta "rentgen" ning o'zi jiddiy oqibatlarga tahdid solmaydi (lekin uni xavf ostiga qo'ymaslik yaxshiroqdir).

U bilan davolash

X-nurlari birinchi navbatda malign shishlarga qarshi kurashda qo'llaniladi. Bu usul yaxshi, chunki u juda samarali: o'simtani o'ldiradi. Bu yomon, chunki sog'lom to'qimalar biroz yaxshilanadi va ko'plab yon ta'sirlar mavjud. Gematopoetik organlar ayniqsa xavflidir.

Amalda rentgen nurlarining sog'lom to'qimalarga ta'sirini kamaytirish uchun turli usullar qo'llaniladi. Nurlar o'simta ularning kesishgan joyida bo'lishi uchun burchakka yo'naltiriladi (shuning uchun energiyaning asosiy yutilishi aynan shu erda sodir bo'ladi). Ba'zida protsedura harakatda amalga oshiriladi: bemorning tanasi o'simtadan o'tadigan o'q atrofida radiatsiya manbasiga nisbatan aylanadi. Bunday holda, sog'lom to'qimalar faqat vaqti-vaqti bilan nurlanish zonasida bo'ladi va kasal to'qimalar doimo ta'sir qiladi.

X-nurlari ma'lum artroz va shunga o'xshash kasalliklarni, shuningdek teri kasalliklarini davolashda qo'llaniladi. Bunday holda og'riq sindromi 50-90% ga kamayadi. Amaldagi nurlanish yumshoqroq bo'lgani uchun, shishlarni davolashda yuzaga keladiganlarga o'xshash yon ta'sirlar kuzatilmaydi.

Zamonaviy tibbiy diagnostika va ayrim kasalliklarni davolashni rentgen nurlanishining xususiyatlaridan foydalanadigan asboblarsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Rentgen nurlarining kashf etilishi 100 yildan ko'proq vaqt oldin sodir bo'lgan, ammo hozir ham radiatsiyaning inson tanasiga salbiy ta'sirini minimallashtirish uchun yangi texnika va qurilmalarni yaratish bo'yicha ishlar davom etmoqda.

Rentgen nurlarini kim va qanday kashf etgan?

Tabiiy sharoitda rentgen nurlari oqimlari kam uchraydi va faqat ma'lum radioaktiv izotoplar tomonidan chiqariladi. Rentgen nurlari yoki rentgen nurlari faqat 1895 yilda nemis olimi Vilgelm Rentgen tomonidan kashf etilgan. Ushbu kashfiyot tasodifan, vakuumga yaqinlashib qolgan sharoitda yorug'lik nurlarining harakatini o'rganish bo'yicha tajriba paytida sodir bo'ldi. Tajribada bosim pasaytirilgan katodli gaz chiqarish trubkasi va lyuminestsent ekran mavjud bo‘lib, u har safar trubka ishlay boshlagan paytdan boshlab porlay boshladi.

G'alati ta'sirga qiziqqan Rentgen bir qator tadqiqotlar o'tkazdi, natijada ko'zga ko'rinmas nurlanish turli to'siqlar: qog'oz, yog'och, shisha, ba'zi metallar va hatto inson tanasi orqali kirib borishga qodir. Nima sodir bo'layotganining mohiyatini tushunmaslikka qaramay, bunday hodisa noma'lum zarralar yoki to'lqinlar oqimining paydo bo'lishidan kelib chiqadimi, quyidagi naqsh qayd etildi - radiatsiya tananing yumshoq to'qimalaridan osongina o'tadi va qattiq tirik to'qimalar va jonsiz moddalar orqali ancha qiyin.

Rentgen bu hodisani birinchi bo'lib o'rganmagan. O'rtasida XIX asr, shunga o'xshash imkoniyatlar frantsuz Antuan Meyson va ingliz Uilyam Crookes tomonidan o'rganilgan. Biroq, birinchi marta katod naychasini va tibbiyotda qo'llanilishi mumkin bo'lgan indikatorni ixtiro qilgan Rentgen edi. U birinchi bo'lib nashr etgan risola, bu unga birinchi unvonni keltirdi Nobel mukofoti laureati fiziklar orasida.

1901 yilda radiologiya va radiologiyaning asoschilari bo'lgan uchta olim o'rtasida samarali hamkorlik boshlandi.

Rentgen nurlarining xossalari

Rentgen nurlari komponent elektromagnit nurlanishning umumiy spektri. To'lqin uzunligi gamma va ultrabinafsha nurlar o'rtasida joylashgan. Rentgen nurlari barcha odatiy to'lqin xususiyatlariga ega:

• diffraktsiya;
• sinishi;
• aralashuv;
• tarqalish tezligi (u yorug'likka teng).

Sun'iy ravishda rentgen nurlari oqimini yaratish uchun maxsus qurilmalar - rentgen naychalari qo'llaniladi. Rentgen nurlanishi volframdan tez elektronlarning issiq anoddan bug'langan moddalar bilan aloqasi tufayli yuzaga keladi. O'zaro ta'sir fonida 100 dan 0,01 nm gacha bo'lgan spektrda va 100-0,1 MeV energiya oralig'ida joylashgan qisqa uzunlikdagi elektromagnit to'lqinlar paydo bo'ladi. Agar nurlarning to'lqin uzunligi 0,2 nm dan kam bo'lsa, bu qattiq nurlanish, agar to'lqin uzunligi bu qiymatdan katta bo'lsa, ular yumshoq rentgen nurlari deb ataladi.

Elektronlar va anod moddasining aloqasi natijasida hosil bo'lgan kinetik energiya 99% issiqlik energiyasiga aylanadi va faqat 1% rentgen nurlari hisoblanadi.

Rentgen nurlanishi - ajralmas va xarakterli

Rentgen nurlanishi ikki turdagi nurlarning superpozitsiyasidir - bremsstrahlung va xarakterli. Ular bir vaqtning o'zida quvurda hosil bo'ladi. Shuning uchun rentgen nurlanishi va har bir o'ziga xos rentgen naychasining xarakteristikalari - uning nurlanish spektri - bu ko'rsatkichlarga bog'liq va ularning bir-biriga mos kelishini ifodalaydi.

Bremsstrahlung yoki uzluksiz rentgen nurlari volfram filamentidan bug'langan elektronlarning sekinlashishi natijasidir.

X-rayli yoki chiziqli rentgen nurlari rentgen trubkasi anodining moddasi atomlarini qayta qurish paytida hosil bo'ladi. Xarakterli nurlarning to'lqin uzunligi to'g'ridan-to'g'ri trubaning anodini yaratish uchun ishlatiladigan kimyoviy elementning atom raqamiga bog'liq.

Rentgen nurlarining sanab o'tilgan xususiyatlari ularni amalda qo'llash imkonini beradi:

• oddiy ko'zlarga ko'rinmaslik;
• ko'rinadigan spektrning nurlarini o'tkazmaydigan tirik to'qimalar va jonsiz materiallar orqali yuqori penetratsion qobiliyat;
• molekulyar tuzilmalarga ionlanish ta'siri.

Rentgen nurlari bilan tasvirlash tamoyillari

Tasvirga asoslangan rentgen nurlarining xususiyatlari - bu ba'zi moddalarning parchalanishi yoki porlashiga olib kelishi qobiliyati.

Rentgen nurlanishi kadmiy va rux sulfidlarida - yashil va kaltsiy volframida - ko'k rangda lyuminestsent nurlanishni keltirib chiqaradi. Bu xususiyat tibbiy rentgen tasvirlash usullarida qo'llaniladi va rentgen ekranlarining funksionalligini oshiradi.

Rentgen nurlarining fotosensitiv kumush galoid materiallariga fotokimyoviy ta'siri (ekspozitsiya) diagnostika - rentgen fotosuratlarini olish imkonini beradi. Bu xususiyat rentgen xonalarida laborantlar tomonidan qabul qilingan umumiy dozani o'lchashda ham qo'llaniladi. Tana dozimetrlarida maxsus sezgir lentalar va ko'rsatkichlar mavjud. Rentgen nurlanishining ionlashtiruvchi ta'siri hosil bo'lgan rentgen nurlarining sifat xususiyatlarini aniqlash imkonini beradi.

An'anaviy rentgen nurlaridan bir marta nurlanish saraton xavfini atigi 0,001% ga oshiradi.

Rentgen nurlari qo'llaniladigan joylar

Quyidagi sohalarda rentgen nurlaridan foydalanishga ruxsat beriladi:

1. Xavfsizlik. Aeroportlarda, bojxonada yoki odamlar gavjum joylarda xavfli va taqiqlangan narsalarni aniqlash uchun statsionar va ko'chma qurilmalar.
2. Kimyo sanoati, metallurgiya, arxeologiya, arxitektura, qurilish, tiklash ishlari - nuqsonlarni aniqlash va moddalarning kimyoviy tahlilini o'tkazish.
3. Astronomiya. Monitoringga yordam beradi kosmik jismlar va hodisalar rentgen teleskoplari yordamida.
4. Harbiy sanoat. Lazer qurollarini ishlab chiqish.

Rentgen nurlanishining asosiy qo'llanilishi tibbiyot sohasida. Bugungi kunda tibbiy radiologiya bo'limiga quyidagilar kiradi: radiodiagnostika, radioterapiya (rentgen terapiyasi), radioxirurgiya. Tibbiyot universitetlari oliy ixtisoslashgan mutaxassislar - rentgenologlarni tamomlaydi.

Rentgen nurlanishi - zarari va foydasi, organizmga ta'siri

X-nurlarining yuqori penetratsion kuchi va ionlashtiruvchi ta'siri hujayra DNKsining tuzilishida o'zgarishlarga olib kelishi mumkin va shuning uchun odamlar uchun xavf tug'diradi. Rentgen nurlarining zarari olingan nurlanish dozasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Turli organlar nurlanishga turli darajada javob beradi. Eng sezgirlarga quyidagilar kiradi:

• suyak iligi va suyak to'qimasi;
• ko'z linzalari;
• qalqonsimon bez;
• sut bezlari va reproduktiv bezlar;
• o'pka to'qimasi.

Rentgen nurlanishidan nazoratsiz foydalanish qaytarilmas va qaytarilmas patologiyalarni keltirib chiqarishi mumkin.

Rentgen nurlanishining oqibatlari:

• suyak iligiga zarar etkazish va gematopoetik tizim patologiyalarining paydo bo'lishi - eritrotsitopeniya, trombotsitopeniya, leykemiya;
• linzalarning shikastlanishi, keyinchalik katarakt rivojlanishi bilan;
• meros qilib olingan hujayra mutatsiyalari;
• saraton rivojlanishi;
• radiatsiya kuyishlarini qabul qilish;
• radiatsiya kasalligining rivojlanishi.

Muhim! Radioaktiv moddalardan farqli o'laroq, rentgen nurlari tana to'qimalarida to'planmaydi, ya'ni rentgen nurlarini tanadan olib tashlash kerak emas. Rentgen nurlanishining zararli ta'siri tibbiy asbob o'chirilganda tugaydi.

Tibbiyotda rentgen nurlanishidan nafaqat diagnostika (travmatologiya, stomatologiya), balki terapevtik maqsadlarda ham foydalanishga ruxsat beriladi:

• Kichik dozalarda rentgen nurlari tirik hujayralar va to'qimalarda metabolizmni rag'batlantiradi;
• onkologik va benign neoplazmalarni davolash uchun ma'lum cheklovchi dozalar qo'llaniladi.

Rentgen nurlari yordamida patologiyalarni tashxislash usullari

Radiodiagnostika quyidagi usullarni o'z ichiga oladi:

1. Flüoroskopiya - bu real vaqt rejimida lyuminestsent ekranda tasvir olinadigan tadqiqot. Haqiqiy vaqtda tana a'zolarining tasvirini klassik tarzda olish bilan bir qatorda, bugungi kunda rentgen televizion transilluminatsiya texnologiyalari mavjud - tasvir lyuminestsent ekrandan boshqa xonada joylashgan televizor monitoriga o'tkaziladi. Olingan tasvirni qayta ishlash, keyin uni ekrandan qog'ozga o'tkazish uchun bir qancha raqamli usullar ishlab chiqilgan.
2. Fluorografi ko'krak qafasi organlarini tekshirishning eng arzon usuli bo'lib, u 7x7 sm hajmdagi kichraytirilgan rasmni olishdan iborat.Xatolik ehtimoliga qaramay, bu aholini ommaviy yillik tekshiruvdan o'tkazishning yagona usuli. Usul xavfli emas va olingan nurlanish dozasini tanadan olib tashlashni talab qilmaydi.
3. Radiografiya - bu organning shaklini, uning holatini yoki ohangini aniqlashtirish uchun plyonka yoki qog'ozda qisqacha tasvirni ishlab chiqarish. Peristaltikani va shilliq qavatlarning holatini baholash uchun foydalanish mumkin. Agar tanlov mavjud bo'lsa, zamonaviy rentgen asboblari orasida rentgen nurlari oqimi eski qurilmalarnikiga qaraganda yuqori bo'lishi mumkin bo'lgan raqamli qurilmalarga emas, balki to'g'ridan-to'g'ri tekis bo'lgan past dozali rentgen qurilmalariga ustunlik berish kerak. yarimo'tkazgichli detektorlar. Ular tanadagi yukni 4 barobar kamaytirishga imkon beradi.
4. Kompyuter rentgen tomografiyasi - tanlangan organning bo'limlarining kerakli miqdordagi tasvirini olish uchun rentgen nurlaridan foydalanadigan usul. Zamonaviy KT qurilmalarining ko'p navlari orasida past dozali yuqori aniqlikdagi kompyuter tomograflari bir qator takroriy tadqiqotlar uchun ishlatiladi.

Radioterapiya

Rentgen terapiyasi mahalliy davolash usuli hisoblanadi. Ko'pincha, usul saraton hujayralarini yo'q qilish uchun ishlatiladi. Effektni jarrohlik yo'li bilan olib tashlash bilan solishtirish mumkin bo'lganligi sababli, bu davolash usuli ko'pincha radiojarrohlik deb ataladi.

Bugungi kunda rentgen nurlari bilan davolash quyidagi usullar bilan amalga oshiriladi:

1. Tashqi (proton terapiyasi) - radiatsiya nurlari bemorning tanasiga tashqaridan kiradi.
2. Ichki (braxiterapiya) - radioaktiv kapsulalarni tanaga joylashtirish, saraton o'simtasiga yaqinroq joylashtirish orqali foydalanish. Ushbu davolash usulining nochorligi shundaki, kapsula tanadan chiqarilgunga qadar bemorni izolyatsiya qilish kerak.

Ushbu usullar yumshoq va ulardan foydalanish ba'zi hollarda kemoterapiyadan afzalroqdir. Bu mashhurlik nurlarning to'planmasligi va tanadan olib tashlanishini talab qilmasligi bilan bog'liq, ular boshqa hujayralar va to'qimalarga ta'sir qilmasdan selektiv ta'sirga ega.

X-nurlariga xavfsiz ta'sir qilish chegarasi

Ruxsat etilgan yillik ta'sir qilish normasining ushbu ko'rsatkichi o'z nomiga ega - genetik jihatdan ahamiyatli ekvivalent doza (GSD). Ushbu ko'rsatkich aniq miqdoriy qiymatlarga ega emas.

1. Bu ko'rsatkich bemorning yoshiga va kelajakda farzand ko'rish istagiga bog'liq.
2. Qaysi organlar tekshirilgan yoki davolanganiga bog'liq.
3. GZDga inson yashaydigan mintaqadagi tabiiy radioaktiv fon darajasi ta'sir qiladi.

Bugungi kunda quyidagi o'rtacha GZD standartlari amal qiladi:

• barcha manbalardan ta'sir qilish darajasi, tibbiy manbalar bundan mustasno va tabiiy fon nurlanishini hisobga olmagan holda - yiliga 167 mrem;
• yillik tibbiy ko'rik normasi yiliga 100 mrem dan oshmaydi;
• umumiy xavfsiz qiymati yiliga 392 mrem.

Rentgen nurlanishi tanadan olib tashlashni talab qilmaydi va faqat kuchli va uzoq muddatli ta'sir qilishda xavflidir. Zamonaviy tibbiy asbob-uskunalar qisqa muddatli kam energiyali nurlanishdan foydalanadi, shuning uchun uni ishlatish nisbatan zararsiz hisoblanadi.

Zamonaviy tibbiyot diagnostika va terapiya uchun ko'plab shifokorlardan foydalanadi. Ulardan ba'zilari nisbatan yaqinda qo'llanilgan, boshqalari esa o'nlab, hatto yuzlab yillar davomida qo'llanilgan. Bundan tashqari, bir yuz o'n yil oldin Uilyam Konrad Rentgen ilm-fan va tibbiyot olamida sezilarli rezonansga sabab bo'lgan ajoyib rentgen nurlarini kashf etdi. Va endi butun dunyodagi shifokorlar ularni o'z amaliyotlarida qo'llashadi. Bugungi suhbatimiz mavzusi tibbiyotda rentgen nurlari bo'ladi, biz ulardan foydalanishni biroz batafsilroq muhokama qilamiz.

X-nurlari elektromagnit nurlanishning bir turi. Ular nurlanishning to'lqin uzunligiga, shuningdek nurlangan materiallarning zichligi va qalinligiga bog'liq bo'lgan sezilarli penetratsion fazilatlar bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, rentgen nurlari bir qator moddalarning porlashiga olib kelishi, tirik organizmlarga ta'sir qilishi, atomlarni ionlashtirishi, shuningdek, ba'zi fotokimyoviy reaktsiyalarni katalizlashi mumkin.

Rentgen nurlarining tibbiyotda qo'llanilishi

Bugungi kunda rentgen nurlarining xususiyatlari ularni rentgen diagnostikasi va rentgen terapiyasida keng qo'llash imkonini beradi.

Rentgen diagnostikasi

Rentgen diagnostikasi quyidagi hollarda qo'llaniladi:

rentgen nurlari (radioskopiya);
- rentgenografiya (tasvir);
- florografiya;
- rentgen va kompyuter tomografiyasi.

rentgen nurlari

Bunday tadqiqotni o'tkazish uchun bemor o'zini rentgen trubkasi va maxsus floresan ekran o'rtasida joylashtirishi kerak. Mutaxassis radiolog rentgen nurlarining kerakli qattiqligini tanlaydi, ekranda ichki organlarning tasvirini, shuningdek, qovurg'alarni oladi.

Radiografiya

Ushbu tadqiqotni o'tkazish uchun bemor maxsus fotografik filmni o'z ichiga olgan kassetaga joylashtiriladi. Rentgen apparati to'g'ridan-to'g'ri ob'ektning ustiga o'rnatiladi. Natijada, plyonkada ichki organlarning salbiy tasviri paydo bo'ladi, u bir qator kichik detallarni o'z ichiga oladi, floroskopik tekshiruvdan ko'ra batafsilroq.

Florografiya

Ushbu tadqiqot aholini ommaviy tibbiy ko'rikdan o'tkazish, shu jumladan sil kasalligini aniqlash uchun amalga oshiriladi. Bunda katta ekrandagi rasm maxsus plyonkaga proyeksiya qilinadi.

Tomografiya

Tomografiyani o'tkazishda kompyuter nurlari bir vaqtning o'zida bir nechta joylarda organlarning tasvirini olishga yordam beradi: to'qimalarning maxsus tanlangan kesimlarida. Ushbu rentgen nurlari tomogramma deb ataladi.

Kompyuter tomogrammasi

Ushbu tadqiqot rentgen skaneri yordamida inson tanasining qismlarini yozib olish imkonini beradi. Shundan so'ng, ma'lumotlar kompyuterga kiritiladi, natijada bitta kesma tasvir olinadi.

Ro'yxatda keltirilgan diagnostika usullarining har biri rentgen nurlarining fotosurat plyonkasini yoritish xususiyatlariga, shuningdek, inson to'qimalari va suyaklarining ularning ta'siriga nisbatan turli o'tkazuvchanligi bilan farqlanishiga asoslanadi.

Rentgen terapiyasi

Rentgen nurlarining to'qimalarga maxsus ta'sir qilish qobiliyati o'sma shakllanishini davolash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, ushbu nurlanishning ionlashtiruvchi xususiyatlari, ayniqsa tez bo'linishga qodir bo'lgan hujayralarga ta'sir qilganda seziladi. Aynan shu fazilatlar malign onkologik shakllanishlarning hujayralarini ajratib turadi.

Ammo shuni ta'kidlash kerakki, rentgen terapiyasi juda ko'p jiddiy yon ta'sirga olib kelishi mumkin. Bu ta'sir gematopoetik, endokrin va immun tizimlarining holatiga agressiv ta'sir ko'rsatadi, ularning hujayralari ham juda tez bo'linadi. Ularga tajovuzkor ta'sir qilish nurlanish kasalligining belgilarini keltirib chiqarishi mumkin.

Rentgen nurlanishining odamlarga ta'siri

Rentgen nurlarini o'rganayotganda, shifokorlar terining quyosh yonishiga o'xshash o'zgarishlarga olib kelishi mumkinligini aniqladilar, ammo terining chuqurroq shikastlanishi bilan birga keladi. Bunday yaralarni davolash uchun juda uzoq vaqt kerak bo'ladi. Olimlar nurlanish vaqtini va dozasini kamaytirish, shuningdek, maxsus ekranlash va texnikani qo‘llash orqali bunday jarohatlarning oldini olish mumkinligini aniqladi. masofaviy boshqarish.

X-nurlarining agressiv ta'siri uzoq muddatda ham o'zini namoyon qilishi mumkin: qon tarkibidagi vaqtinchalik yoki doimiy o'zgarishlar, leykemiyaga moyillik va erta qarish.

Rentgen nurlarining insonga ta'siri ko'plab omillarga bog'liq: qaysi organ nurlangan va qancha vaqt davomida. Gematopoetik organlarning nurlanishi qon kasalliklariga olib kelishi mumkin, jinsiy a'zolarga ta'sir qilish esa bepushtlikka olib keladi.

Tizimli nurlanishni o'tkazish tanadagi genetik o'zgarishlarning rivojlanishi bilan to'la.

Rentgen diagnostikasida rentgen nurlarining haqiqiy zarari

Tekshiruv o'tkazishda shifokorlar rentgen nurlarining minimal sonidan foydalanadilar. Barcha radiatsiya dozalari ma'lum qabul qilinadigan standartlarga javob beradi va insonga zarar etkaza olmaydi. Rentgen diagnostikasi faqat ularni amalga oshiradigan shifokorlar uchun katta xavf tug'diradi. Undan keyin zamonaviy usullar himoya vositalari nurlarning tajovuzkorligini minimal darajada kamaytirishga yordam beradi.

X-ray diagnostikasining eng xavfsiz usullari ekstremitalarning rentgenografiyasini, shuningdek, tish rentgenogrammasini o'z ichiga oladi. Ushbu reytingda keyingi o'rin mammografiya, undan keyin kompyuter tomografiyasi, keyin esa rentgenografiya.

Tibbiyotda rentgen nurlaridan foydalanish odamlarga faqat foyda keltirishi uchun faqat ko'rsatilgan hollarda ularning yordami bilan tadqiqot o'tkazish kerak.

Atom hodisalarini o'rganish va amaliy foydalanishda rentgen nurlari eng muhim rollardan birini o'ynaydi. Ularning tadqiqotlari tufayli ko'plab kashfiyotlar qilindi va moddalarni tahlil qilish usullari ishlab chiqildi, turli sohalarda qo'llanildi. Bu erda biz rentgen nurlarining bir turini - xarakterli rentgen nurlarini ko'rib chiqamiz.

Rentgen nurlarining tabiati va xossalari

Rentgen nurlanishi - elektromagnit maydon holatining yuqori chastotali o'zgarishi bo'lib, kosmosda taxminan 300 000 km / s tezlikda tarqaladi, ya'ni elektromagnit to'lqinlar. Elektromagnit nurlanish diapazoni shkalasida rentgen nurlari taxminan 10 -8 dan 5∙10 -12 metrgacha bo'lgan to'lqin uzunligi mintaqasida joylashgan bo'lib, bu optik to'lqinlardan bir necha marta qisqaroqdir. Bu 3∙10 16 dan 6∙10 19 Gts gacha bo'lgan chastotalarga va 10 eV dan 250 keV gacha bo'lgan energiyaga yoki 1,6∙10 -18 dan 4∙10 -14 J gacha bo'lgan energiyaga to'g'ri keladi. Shuni ta'kidlash kerakki, chastota diapazonlarining chegaralari. elektromagnit nurlanish ularning bir-birining ustiga chiqishi tufayli o'zboshimchalik bilan ajralib turadi.

Tezlashtirilgan zaryadlangan zarrachalarning (yuqori energiyali elektronlar) elektr va magnit maydonlari va materiya atomlari bilan o'zaro ta'siri.

Rentgen fotonlari yuqori energiya va yuqori penetratsion va ionlashtiruvchi kuchlar bilan ajralib turadi, ayniqsa to'lqin uzunligi 1 nanometrdan (10 -9 m) kam bo'lgan qattiq rentgen nurlari uchun.

Rentgen nurlari fotoeffekt (fotoabsorbsiya) va kogerent (kompton) sochilish jarayonlarida modda bilan oʻzaro taʼsirlashib, uning atomlarini ionlashtiradi. Fotoabsorbtsiyada atomning elektroni tomonidan so'rilgan rentgen fotoni energiyani unga o'tkazadi. Agar uning qiymati atomdagi elektronning bog'lanish energiyasidan oshsa, u atomni tark etadi. Komptonning tarqalishi qattiqroq (energetik) rentgen nurlari fotonlariga xosdir. Yutilgan foton energiyasining bir qismi ionlanishga sarflanadi; bu holda, birlamchi foton yo'nalishiga ma'lum bir burchak ostida, past chastotali ikkinchi darajali chiqariladi.

Rentgen nurlanishining turlari. Bremsstrahlung

Nurlarni ishlab chiqarish uchun ichida joylashgan elektrodlari bo'lgan shisha vakuumli tsilindrlardan foydalaniladi. Elektrodlar orasidagi potentsial farq juda yuqori bo'lishi kerak - yuzlab kilovoltgacha. Volfram katodida termion emissiya sodir bo'ladi, oqim bilan isitiladi, ya'ni undan elektronlar chiqariladi, bu potentsial farq bilan tezlashadi va anodni bombardimon qiladi. Ularning anod atomlari (ba'zan antikatod deb ataladi) bilan o'zaro ta'siri natijasida rentgen fotonlari tug'iladi.

Qaysi jarayon fotonning paydo bo'lishiga olib kelishiga qarab, rentgen nurlanishining turlari ajratiladi: bremsstrahlung va xarakterli.

Elektronlar anod bilan uchrashganda sekinlashishi mumkin, ya'ni energiyani yo'qotadi elektr maydonlari uning atomlari. Bu energiya rentgen nurlari fotonlari shaklida chiqariladi. Ushbu turdagi nurlanish bremsstrahlung deb ataladi.

Alohida elektronlar uchun tormozlanish shartlari har xil bo'lishi aniq. Bu shuni anglatadiki, ularning kinetik energiyasining turli miqdori rentgen nurlariga aylanadi. Natijada, bremsstrahlung turli chastotali fotonlarni va shunga mos ravishda to'lqin uzunliklarini o'z ichiga oladi. Shuning uchun uning spektri uzluksiz (uzluksiz). Ba'zan shu sababli u "oq" rentgen nurlari deb ham ataladi.

Bremsstrahlung fotonning energiyasi uni yaratuvchi elektronning kinetik energiyasidan oshmasligi kerak, shuning uchun bremsstrahlung nurlanishining maksimal chastotasi (va eng qisqa to'lqin uzunligi) anodga tushgan elektronlarning kinetik energiyasining eng yuqori qiymatiga to'g'ri keladi. Ikkinchisi elektrodlarga qo'llaniladigan potentsial farqga bog'liq.

Rentgen nurlanishining yana bir turi mavjud bo'lib, uning manbai boshqa jarayondir. Bu nurlanish xarakterli nurlanish deb ataladi va biz bu haqda batafsilroq to'xtalamiz.

Xarakterli rentgen nurlanishi qanday paydo bo'ladi?

Anti-katodga etib borgan tez elektron atom ichiga kirib, pastki orbitallardan biridan elektronni chiqarib yuborishi mumkin, ya'ni unga potentsial to'siqni engib o'tish uchun etarli energiyani o'tkazishi mumkin. Biroq, elektronlar egallagan atomda yuqori energiya darajalari mavjud bo'lsa, bo'sh joy bo'sh qolmaydi.

Shuni esda tutish kerakki, atomning elektron tuzilishi, har qanday energiya tizimi kabi, energiyani minimallashtirishga intiladi. Nokaut natijasida hosil bo'lgan bo'sh joy yuqori darajalardan birining elektroni bilan to'ldiriladi. Uning energiyasi yuqoriroq va pastroq darajani egallagan holda, u xarakterli rentgen nurlanishining kvanti shaklida ortiqcha chiqaradi.

Atomning elektron tuzilishi elektronlarning mumkin bo'lgan energiya holatlarining diskret to'plamidir. Shuning uchun, elektron bo'shliqlarni almashtirish paytida chiqarilgan rentgen fotonlari ham faqat qat'iy belgilangan energiya qiymatlariga ega bo'lishi mumkin, bu esa darajalardagi farqni aks ettiradi. Natijada, xarakterli rentgen nurlanishi uzluksiz emas, balki chiziq shaklida bo'lgan spektrga ega. Ushbu spektr anodning moddasini tavsiflash imkonini beradi - shuning uchun bu nurlarning nomi. Spektral farqlar tufayli bremsstrahlung va xarakterli rentgen nurlanishi nimani anglatishini aniq bilib oladi.

Ba'zan ortiqcha energiya atom tomonidan chiqarilmaydi, lekin uchinchi elektronni urib tushirishga sarflanadi. Bu jarayon - Auger effekti deb ataladigan jarayon elektronning bog'lanish energiyasi 1 keV dan oshmasa sodir bo'lish ehtimoli ko'proq. Chiqarilgan Auger elektronining energiyasi atomning energiya darajalarining tuzilishiga bog'liq, shuning uchun bunday elektronlarning spektrlari ham tabiatda diskretdir.

Xarakteristik spektrning umumiy ko'rinishi

X-nurli spektral rasmda tor xarakterli chiziqlar doimiy bremsstrahlung spektri bilan birga mavjud. Agar spektrni intensivlik va to'lqin uzunligi (chastota) grafigi sifatida tasavvur qilsak, biz chiziqlar joylashgan joylarda keskin cho'qqilarni ko'ramiz. Ularning joylashuvi anod materialiga bog'liq. Bu maksimallar har qanday potentsial farqda mavjud - agar rentgen nurlari mavjud bo'lsa, har doim tepaliklar ham bo'ladi. Quvur elektrodlaridagi kuchlanish kuchayishi bilan ham uzluksiz, ham xarakterli rentgen nurlanishining intensivligi oshadi, lekin cho'qqilarning joylashishi va ularning intensivligi nisbati o'zgarmaydi.

X-nurlari spektrlaridagi cho'qqilar elektronlar tomonidan nurlantirilgan antikatodning materialidan qat'i nazar, bir xil ko'rinishga ega, ammo turli materiallar uchun ular turli chastotalarda joylashgan bo'lib, chastota qiymatlarining yaqinligi asosida ketma-ket birlashadi. Seriyalarning o'rtasida chastotalardagi farq ancha sezilarli. Maksimallarning turi hech qanday tarzda anod materialining sof kimyoviy element yoki murakkab modda ekanligiga bog'liq emas. Ikkinchi holda, uning tarkibiy elementlarining xarakterli rentgen spektrlari oddiygina bir-birining ustiga qo'yiladi.

Kimyoviy elementning atom raqami ortishi bilan uning rentgen nurlari spektrining barcha chiziqlari yuqori chastotalar tomon siljiydi. Spektr o'zining ko'rinishini saqlab qoladi.

Moseley qonuni

Xarakterli chiziqlarning spektral siljishi hodisasini 1913 yilda ingliz fizigi Genri Mozili eksperimental ravishda kashf etgan. Bu unga spektr maksimal chastotalarini kimyoviy elementlarning seriya raqamlari bilan bog'lash imkonini berdi. Shunday qilib, xarakterli rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi, ma'lum bo'lishicha, ma'lum bir element bilan aniq bog'lanishi mumkin. Umuman olganda, Mozeley qonunini quyidagicha yozish mumkin: √f = (Z - S n)/n√R, bu erda f - chastota, Z - elementning seriya raqami, S n - skrining doimiysi, n - skrining doimiysi. bosh kvant soni va R - doimiy Ridberg. Bu bog'liqlik chiziqli va Moseley diagrammasida n ning har bir qiymati uchun bir qator to'g'ri chiziqlarga o'xshaydi.

N qiymatlari rentgen nurlanishining xarakterli cho'qqilarining individual seriyalariga to'g'ri keladi. Moseley qonuni qattiq elektronlar tomonidan nurlantirilgan kimyoviy elementning seriya raqamini rentgen nurlari spektrining maksimal o'lchangan to'lqin uzunliklari (ular chastotalar bilan yagona bog'liq) asosida aniqlash imkonini beradi.

Kimyoviy elementlarning elektron qobiqlarining tuzilishi bir xil. Bu rentgen nurlanishining xarakterli spektridagi siljish o'zgarishining monotonligi bilan ko'rsatiladi. Chastota siljishi tizimli emas, balki har bir elementga xos bo'lgan elektron qobiqlar orasidagi energiya farqlarini aks ettiradi.

Mozeli qonunining atom fizikasidagi roli

Moseley qonuni bilan ifodalangan qat'iy chiziqli munosabatlardan ozgina og'ishlar mavjud. Ular, birinchidan, ayrim elementlarning elektron qobiqlarini to'ldirish tartibining o'ziga xos xususiyatlari bilan, ikkinchidan, og'ir atomlar elektronlari harakatining relativistik ta'siri bilan bog'liq. Bundan tashqari, yadrodagi neytronlar soni o'zgarganda (izotopik siljish deb ataladigan), chiziqlarning holati biroz o'zgarishi mumkin. Bu ta'sir atom tuzilishini batafsil o'rganish imkonini berdi.

Mozeley qonunining ahamiyati nihoyatda katta. Uni elementlarga ketma-ket qo'llash davriy jadval Mendeleev xarakterli maksimallarning har bir kichik siljishiga mos keladigan tartib sonni oshirish naqshini o'rnatdi. Bu elementlarning tartib sonining fizik ma'nosi haqidagi savolni oydinlashtirishga yordam berdi. Z qiymati shunchaki raqam emas: bu yadroning musbat elektr zaryadidir, bu uning tarkibini tashkil etuvchi zarrachalarning birlik musbat zaryadlarining yig'indisidir. Jadvaldagi elementlarning to'g'ri joylashishi va undagi bo'sh pozitsiyalarning mavjudligi (ular hali ham mavjud edi) kuchli tasdiqni oldi. Davriy qonunning haqiqiyligi isbotlandi.

Moseley qonuni, qo'shimcha ravishda, eksperimental tadqiqotlarning butun yo'nalishi - rentgen spektrometriyasi paydo bo'lishiga asos bo'ldi.

Atomning elektron qobiqlarining tuzilishi

Elektron strukturasi qanday tuzilganligini qisqacha eslaylik.U K, L, M, N, O, P, Q harflari yoki 1 dan 7 gacha raqamlar bilan belgilangan qobiqlardan iborat. Qobiq ichidagi elektronlar bir xil bosh kvant bilan tavsiflanadi. mumkin bo'lgan energiya qiymatlarini aniqlaydigan n raqami. Tashqi qobiqlarda elektron energiyasi yuqoriroq va tashqi elektronlar uchun ionlanish potentsiali mos ravishda past bo'ladi.

Qobiq bir yoki bir nechta pastki darajalarni o'z ichiga oladi: s, p, d, f, g, h, i. Har bir qobiqda pastki darajalar soni avvalgisiga nisbatan bittaga ko'payadi. Har bir pastki darajadagi va har bir qobiqdagi elektronlar soni ma'lum bir qiymatdan oshmasligi kerak. Ular asosiy kvant sonidan tashqari, shaklni aniqlaydigan orbital elektron bulutining bir xil qiymati bilan tavsiflanadi. Pastki darajalar ular tegishli bo'lgan qobiq bilan belgilanadi, masalan, 2s, 4d va boshqalar.

Pastki daraja, asosiy va orbitallarga qo'shimcha ravishda, elektronning orbital momentumining magnit maydon yo'nalishi bo'yicha proektsiyasini aniqlaydigan boshqa kvant soni - magnit bilan belgilanadi. Bitta orbitalda ikkitadan ko'p bo'lmagan elektronlar bo'lishi mumkin, ular to'rtinchi kvant soni - spinning qiymatida farqlanadi.

Keling, qanday xarakterli rentgen nurlanishi paydo bo'lishini batafsil ko'rib chiqaylik. Ushbu turdagi elektromagnit emissiyaning kelib chiqishi atom ichida sodir bo'ladigan hodisalar bilan bog'liq bo'lganligi sababli, uni yaqinlashtirishda aniq tasvirlash eng qulaydir. elektron konfiguratsiyalar.

Xarakterli rentgen nurlanishini hosil qilish mexanizmi

Shunday qilib, bu nurlanishning sababi yuqori energiyali elektronlarning atomga chuqur kirib borishi natijasida yuzaga keladigan ichki qobiqlarda elektron bo'shliqlarining paydo bo'lishidir. Qattiq elektronning o'zaro ta'sir qilish ehtimoli elektron bulutlarining zichligi bilan ortadi. Shuning uchun, to'qnashuvlar eng past K-qobig'i kabi mahkam o'ralgan ichki qobiqlarda sodir bo'lishi mumkin. Bu yerda atom ionlanadi va 1s qobig'ida vakansiya hosil bo'ladi.

Bu bo'sh joy qobiqdan yuqori energiyaga ega bo'lgan elektron bilan to'ldiriladi, uning ortiqcha qismi rentgen fotoni tomonidan olib tashlanadi. Bu elektron L ikkinchi qavatdan, uchinchi M qavatdan va hokazo "tushi" mumkin. Xarakteristik qator shunday shakllanadi, bu misolda K-seriya. Bo'sh joyni to'ldiradigan elektronning qayerdan kelganligi ko'rsatkichi ketma-ket belgilashda yunoncha indeks shaklida berilgan. "Alfa" L qobig'idan, "beta" M qobig'idan kelgan degan ma'noni anglatadi. Hozirgi vaqtda yunoncha harf indekslarini qobiqlarni belgilash uchun qabul qilingan lotin harflari bilan almashtirish tendentsiyasi mavjud.

Seriyadagi alfa chizig'ining intensivligi har doim eng yuqori bo'ladi - bu qo'shni qobiqdan bo'sh joyni to'ldirish ehtimoli eng yuqori ekanligini anglatadi.

Endi biz xarakterli rentgen nurlanishining kvantining maksimal energiyasi nima degan savolga javob berishimiz mumkin. E = E n 2 - E n 1 formulasiga ko'ra, elektron o'tish sodir bo'ladigan darajalarning energiya qiymatlari farqi bilan aniqlanadi, bu erda E n 2 va E n 1 elektronning energiyalari. o'rtasida o'tish sodir bo'lgan davlatlar. Ushbu parametrning eng yuqori qiymati K-seriyali o'tishlar tomonidan maksimal bilan beriladi yuqori darajalar og'ir elementlarning atomlari. Ammo bu chiziqlarning intensivligi (cho'qqilarning balandligi) eng past, chunki ular eng kam ehtimol.

Agar elektrodlarda kuchlanish yetarli boʻlmaganligi sababli qattiq elektron K darajasiga yeta olmasa, u L darajasida boʻsh joy hosil qiladi va toʻlqin uzunligi uzunroq boʻlgan kamroq energetik L seriya hosil boʻladi. Keyingi seriyalar ham xuddi shunday tarzda tug'iladi.

Bundan tashqari, elektron o'tish natijasida bo'sh joy to'ldirilganda, yangi bo'sh o'rin ustki qobiqda paydo bo'ladi. Bu keyingi seriyalarni yaratish uchun sharoit yaratadi. Elektron vakansiyalari sathdan sathga yuqori siljiydi va atom ionlashgan holda xarakterli spektral qatorlar kaskadini chiqaradi.

Xarakteristik spektrlarning nozik tuzilishi

Xarakterli rentgen nurlanishining atom rentgen spektrlari, optik spektrlarda bo'lgani kabi, chiziqning bo'linishida ifodalangan nozik tuzilish bilan tavsiflanadi.

Nozik tuzilish energiya darajasining mavjudligi bilan bog'liq elektron qobiq- bir-biriga yaqin joylashgan komponentlar to'plami - pastki qobiqlar. Pastki qavatlarni xarakterlash uchun elektronning o'z va orbital magnit momentlarining o'zaro ta'sirini aks ettiruvchi yana bir ichki kvant soni j kiritiladi.

Spin-orbitaning o'zaro ta'siri tufayli atomning energiya tuzilishi murakkablashadi va buning natijasida xarakterli rentgen nurlanishi juda yaqin joylashgan elementlarga ega bo'linish chiziqlari bilan tavsiflangan spektrga ega bo'ladi.

Nozik strukturaning elementlari odatda qo'shimcha raqamli indekslar bilan belgilanadi.

X-nurli nurlanishning xarakterli xususiyati faqat spektrning nozik tuzilishida aks ettirilgan xususiyatga ega. Elektronning quyi energiya darajasiga o'tishi yuqori darajadagi pastki pastki qavatdan sodir bo'lmaydi. Bunday hodisaning ahamiyatsiz ehtimoli bor.

Spektrometriyada rentgen nurlaridan foydalanish

Bu nurlanish, Mozeley qonuni bilan tavsiflangan xususiyatlariga ko'ra, moddalarni tahlil qilish uchun turli xil rentgen spektral usullari asosida yotadi. Rentgen nurlari spektrini tahlil qilishda kristallardagi nurlanishning diffraksiyasi (to'lqin-dispersiv usul) yoki so'rilgan rentgen nurlari fotonlari energiyasiga sezgir bo'lgan detektorlar (energiya-dispersiv usul) qo'llaniladi. Aksariyat elektron mikroskoplar qandaydir rentgen-spektrometriya qo'shimchalari bilan jihozlangan.

To'lqin-dispersiv spektrometriya ayniqsa aniq. Maxsus filtrlar yordamida spektrdagi eng qizg'in cho'qqilar ajratib ko'rsatiladi, bu aniq ma'lum chastotali deyarli monoxromatik nurlanishni olish imkonini beradi. Kerakli chastotali monoxromatik nurni olish uchun anod materiali juda ehtiyotkorlik bilan tanlanadi. Uning difraktsiyasi kristall panjara o'rganilayotgan moddaning to'r tuzilishini katta aniqlik bilan o'rganish imkonini beradi. Bu usul DNK va boshqa murakkab molekulalarni o'rganishda ham qo'llaniladi.

Xarakterli rentgen nurlanishining xususiyatlaridan biri gamma-spektrometriyada ham hisobga olinadi. Bu yuqori intensivlik xarakterli cho'qqisidir. Gamma-spektrometrlar o'lchovlarga xalaqit beradigan tashqi fon nurlanishiga qarshi qo'rg'oshin ekranidan foydalanadi. Ammo qo'rg'oshin gamma nurlarini o'zlashtiradi, ichki ionlanishni boshdan kechiradi, buning natijasida rentgen nurlari diapazonida faol ravishda chiqaradi. Qo'rg'oshinning xarakterli rentgen nurlanishining qizg'in cho'qqilarini o'zlashtirish uchun qo'shimcha kadmiy himoyasi qo'llaniladi. U, o'z navbatida, ionlanadi va rentgen nurlarini ham chiqaradi. Kadmiyning xarakterli cho'qqilarini zararsizlantirish uchun uchinchi himoya qatlami qo'llaniladi - mis, uning rentgen maksimali gamma spektrometrining ish chastotasi diapazonidan tashqarida joylashgan.

Spektrometriya ham bremsstrahlung, ham xarakterli rentgen nurlaridan foydalanadi. Shunday qilib, moddalarni tahlil qilishda turli moddalar tomonidan uzluksiz rentgen nurlarining yutilish spektrlari o'rganiladi.