Quelles sont les caractéristiques des rayons X / rayonnement – Définition

Les rayons X , également connus sous le nom de rayonnement X , se réfèrent au rayonnement électromagnétique (pas de masse au repos, pas de charge) des hautes énergies. Les rayons X sont des photons de haute énergie avec des longueurs d’onde courtes et donc des fréquences très élevées. La fréquence de rayonnement est un paramètre clé de tous les photons, car elle détermine l’énergie d’un photon. Les photons sont classés en fonction des énergies des ondes radioélectriques de faible énergie et du rayonnement infrarouge, à travers la lumière visible, aux rayons X à haute énergie et aux rayons gamma .

La plupart des rayons X ont une longueur d’onde allant de 0,01 à 10 nanomètres (3 × 10 ¹⁶ Hz à 3 × 10 ¹⁹ Hz), correspondant à des énergies comprises entre 100 eV et 100 keV. Les longueurs d’onde des rayons X sont plus courtes que celles des rayons UV et généralement plus longues que celles des rayons gamma.

Étant donné que les rayons X (en particulier les rayons X durs) sont en substance des photons de haute énergie, ils constituent une matière très pénétrante et sont donc biologiquement dangereux. Les rayons X peuvent parcourir des milliers de pieds dans l’air et peuvent facilement traverser le corps humain.

Caractéristiques des rayons X – Propriétés

Les principales caractéristiques des rayons X sont résumées en quelques points:

• Les rayons X sont des photons de haute énergie (environ 100 à 1 000 fois plus d’énergie que les photons visibles), les mêmes photons que les photons formant la gamme visible du spectre électromagnétique – la lumière.
• Les rayons X sont généralement décrits par leur énergie maximale, qui est déterminée par la tension entre les électrodes. Elle peut aller d’environ 20 kV à 300 kV. Le rayonnement à basse tension est appelé « doux » – et le rayonnement à haute tension est appelé « dur ».
• Les photons (rayons gamma et rayons X) peuvent ioniser les atomes directement (bien qu’ils soient électriquement neutres) par l’effet photoélectrique et l’effet Compton, mais l’ionisation secondaire (indirecte) est beaucoup plus importante.
• Les rayons X ionisent la matière par ionisation indirecte .
• Bien qu’un grand nombre d’interactions possibles soient connues, il existe trois mécanismes d’interaction clés avec la matière.
  • Effet photoélectrique
  • Diffusion de Compton
  • Diffusion de Rayleigh
• Les rayons X voyagent à la vitesse de la lumière et ils peuvent parcourir des centaines de mètres dans l’air avant de dépenser leur énergie.
• Comme les rayons X durs sont des matières très pénétrantes, ils doivent être protégés par des matériaux très denses, comme le plomb ou l’uranium.
• La distinction entre les rayons X et les rayons gamma n’est pas si simple et a changé au cours des dernières décennies. Selon la définition actuellement valable, les rayons X sont émis par des électrons à l’extérieur du noyau, tandis que les rayons gamma sont émis par le noyau .
• Pour les rayons X générés par un tube à rayons X, il existe deux types différents de spectres de rayons X:
  • Bremsstrahlung
  • Rayons X caractéristiques
• Les rayons X caractéristiques accompagnent fréquemment certains types de désintégrations nucléaires, telles que la conversion interne et la capture d’électrons .