Definisi dan Properti X Ray (Radiasi X)

Sinar-X atau radiasi-x adalah bagian dari elektromagnetik spektrum dengan lebih pendek panjang gelombang (lebih tinggi frekuensi) dari cahaya tampak. Panjang gelombang radiasi-X berkisar antara 0,01 hingga 10 nanometer, atau frekuensi dari 3 × 10¹⁶ Hz hingga 3 × 10¹⁹ Hz. Ini menempatkan panjang gelombang sinar-x antara sinar ultraviolet dan sinar gamma. Perbedaan antara sinar-x dan sinar gamma mungkin didasarkan pada panjang gelombang atau pada sumber radiasi. Kadang-kadang radiasi x dianggap sebagai radiasi yang dipancarkan oleh elektron, sedangkan radiasi gamma dipancarkan oleh inti atom.

Ilmuwan Jerman, Wilhelm Röntgen adalah orang pertama yang mempelajari rontgen (1895), meskipun ia bukan orang pertama yang mengamati mereka. Sinar-X telah diamati berasal dari tabung Crookes, yang ditemukan sekitar tahun 1875. Röntgen menyebut cahaya "radiasi-X" untuk menunjukkan bahwa itu adalah jenis yang sebelumnya tidak dikenal. Terkadang radiasi disebut radiasi Röntgen atau Roentgen, menurut ilmuwan. Ejaan yang diterima termasuk sinar x, sinar-x, sinar-x, dan sinar-X (dan radiasi).

Istilah x-ray juga digunakan untuk merujuk pada gambar radiografi yang dibentuk menggunakan radiasi x dan metode yang digunakan untuk menghasilkan gambar.

Sinar-X berkisar energi dari 100 eV hingga 100 keV (di bawah panjang gelombang 0,2-0,1 nm). Rontgen keras adalah yang memiliki energi foton lebih besar dari 5-10 keV. Sinar-X lembut adalah yang memiliki energi lebih rendah. Panjang gelombang x-ray keras sebanding dengan diameter atom. Sinar-X yang keras memiliki energi yang cukup untuk menembus materi, sedangkan sinar-X yang lembut diserap di udara atau menembus air hingga kedalaman sekitar 1 mikrometer.

Sinar-X dapat dipancarkan setiap kali partikel bermuatan energi yang cukup menyerang materi. Elektron yang dipercepat digunakan untuk menghasilkan radiasi x dalam tabung sinar-x, yang merupakan tabung hampa udara dengan katoda panas dan target logam. Proton atau ion positif lainnya juga dapat digunakan. Sebagai contoh, emisi x-ray yang diinduksi proton adalah teknik analitik. Sumber alami x-radiasi termasuk gas radon, radioisotop lainnya, kilat, dan sinar kosmik.

Tiga cara x-ray berinteraksi dengan materi adalah Hamburan Compton, Hamburan Rayleigh, dan penyerapan foto. Compton hamburan adalah interaksi utama yang melibatkan x-ray keras energi tinggi, sedangkan fotoabsorpsi adalah interaksi dominan dengan x-ray lembut dan x-ray keras energi rendah. Setiap x-ray memiliki energi yang cukup untuk mengatasi energi yang mengikat antara atom dalam molekul, sehingga efeknya tergantung pada komposisi unsur materi dan bukan sifat kimianya.

Kebanyakan orang akrab dengan sinar-x karena penggunaannya dalam pencitraan medis, tetapi ada banyak aplikasi lain dari radiasi:

Dalam kedokteran diagnostik, rontgen digunakan untuk melihat struktur tulang. Radiasi x keras digunakan untuk meminimalkan penyerapan sinar x energi rendah. Filter ditempatkan di atas tabung x-ray untuk mencegah penularan radiasi energi yang lebih rendah. Yang tinggi massa atom atom kalsium dalam gigi dan tulang menyerap radiasi x, memungkinkan sebagian besar radiasi lain melewati tubuh. Computer tomography (CT scans), fluoroscopy, dan radioterapi adalah teknik diagnostik x-radiasi lainnya. Sinar-X juga dapat digunakan untuk teknik terapi, seperti perawatan kanker.

Sinar-X digunakan untuk kristalografi, astronomi, mikroskop, radiografi industri, keamanan bandara, spektroskopi, fluoresensi, dan untuk meledak perangkat fisi. Sinar-X dapat digunakan untuk membuat seni dan juga untuk menganalisis lukisan. Penggunaan yang dilarang termasuk hair removal x-ray dan fluoroskopi pas-sepatu, yang keduanya populer di tahun 1920-an.

Sinar-X adalah bentuk radiasi pengion, yang mampu memutus ikatan kimia dan atom pengion. Ketika x-ray pertama kali ditemukan, orang menderita luka bakar radiasi dan rambut rontok. Bahkan ada laporan kematian. Sementara penyakit radiasi sebagian besar adalah hal di masa lalu, sinar-X medis merupakan sumber signifikan buatan manusia paparan radiasi, terhitung sekitar setengah dari total paparan radiasi dari semua sumber di AS di 2006. Ada perbedaan pendapat tentang dosis yang menimbulkan bahaya, sebagian karena risiko tergantung pada beberapa faktor. Jelas radiasi x mampu menyebabkan kerusakan genetik yang dapat menyebabkan kanker dan masalah perkembangan. Risiko tertinggi adalah janin atau anak.

Sementara x-ray berada di luar spektrum yang terlihat, dimungkinkan untuk melihat cahaya molekul udara terionisasi di sekitar sinar x-ray yang intens. Dimungkinkan juga untuk "melihat" x-ray jika sumber yang kuat dilihat oleh mata yang beradaptasi gelap. Mekanisme untuk fenomena ini tetap tidak dapat dijelaskan (dan percobaan ini terlalu berbahaya untuk dilakukan). Peneliti awal melaporkan melihat cahaya biru-abu-abu yang tampaknya berasal dari dalam mata.

Paparan Radiasi Medis Populasi A.S. Sangat Meningkat Sejak Awal 1980-an, Science Daily, 5 Maret 2009. Diperoleh 4 Juli 2017.