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 科學家們逐漸揭示了X射線的本質,作為一種波長極短,能量很大的電磁波,X射線的波長比可見光的波長更短(約在0.001~100 納米,醫學上應用的X射線波長約在0.001~0.1 納米之間),它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍。因此,X射線除具有可見光的一般性質外,還具有自身的特性。正由于X射線的特性,使其在發現后不久,很快在物理學、工業、農業和醫學上得到廣泛的應用,特別是在醫學上,X射線技術已成為對疾病進行診斷和治療的專門學科,在醫療衛生事業中占有重要地位。 

1.X射線的物理效應
 
(1)穿透作用。X射線因其波長短,能量大,照在物質上時,僅一部分被物質所吸收,大部分經由原子間隙而透過,表現出很強的穿透能力。X射線穿透物質的能力與X射線光子的能量有關,X射線的波長越短,光子的能量越大,穿透力越強。X射線的穿透力也與物質密度有關,利用差別吸收這種性質可以把密度不同的物質區分開來。(左圖為X射線行李檢查儀) 
(2)電離作用。物質受X射線照射時,可使核外電子脫離原子軌道產生電離。利用電離電荷的多少可測定X射線的照射量,根據這個原理制成了X射線測量儀器。在電離作用下,氣體能夠導電;某些物質可以發生化學反應;在有機體內可以誘發各種生物效應。 
(3)熒光作用。X射線波長很短不可見,但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時,可使物質發生熒光(可見光或紫外線),熒光的強弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應用于透視的基礎,利用這種熒光作用可制成熒光屏,用作透視時觀察X射線通過人體組織的影像,也可制成增感屏,用作攝影時增強膠片的感光量。
(4)熱作用。物質所吸收的X射線能大部分被轉變成熱能,使物體溫度升高。
(5)干涉、衍射、反射、折射作用。這些作用在X射線顯微鏡(左圖)、波長測定和物質結構分析中都得到應用。(右圖為澳大利亞制造的新型X射線顯微鏡拍攝的物體內亞結構高分辨率圖像)
2.X射線的化學效應 
(1)感光作用。X射線同可見光一樣能使膠片感光。膠片感光的強弱與X射線量成正比,當X射線通過人體時,因人體各組織的密度不同,對X射線量的吸收不同,膠片上所獲得的感光度不同,從而獲得X射線的影像。 
(2)著色作用。X射線長期照射某些物質如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等,可使其結晶體脫水而改變顏色。
 
3.X射線的生物效應 
X射線照射到生物機體時,可使生物細胞受到抑制、破壞甚至壞死,致使機體發生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變。不同的生物細胞,對X射線有不同的敏感度,可用于治療人體的某些疾病,特別是腫瘤的治療(右圖為治療腫瘤的X刀)。在利用X射線的同時,人們發現了導致病人脫發、皮膚燒傷、工作人員視力障礙,白血病等射線傷害的問題,在應用X射線的同時,也應注意其對正常機體的傷害,注意采取防護措施。 
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