Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 17-01-2019

Röntgenstralen

betekenis & definitie

Röntgenstralen - electromagnetische straling van korte golflengte, in 1895 door Röntgen te München ontdekt. Zij ontstaat voornamelijk, wanneer kathodestralen op een vast lichaam vallen en zoodoende tot stilstand worden gebracht. Bij de ontdekking bleek het, dat het gedeelte van den glazen wand der ontladingsbuis,dat onder den invloed der opvallende kathodestralen groen fluoresceert, de bron was der R. De R. zijn o.a. gekenmerkt door het vermogen gassen te ioniseeren en daardoor geleidend te maken en door het vermogen een indruk te maken op de photographische plaat. Zij zijn in staat tal van stoffen, die ondoorzichtig zijn, te doordringen, b.v. papier, hout, leer, organische weefsels, metalen, enz.

Hierop berust het gebruik der R. in de chirurgie. Naarmate het doordringend vermogen der R. grooter is, worden zij „harder” genoemd, terwijl „zachte” of „weeke” R. betrekkelijk gemakkelijk worden tegengehouden. Zeer harde R. kunnen zelfs dikke looden platen doordringen, ofschoon lood onder de meer gebruikelijke metalen de R. nog het meest tegenhoudt. In de ontladingsbuizen, die tegenwoordig voor de opwekking van R. worden gebezigd, vallen de kathodestralen op een metalen plaat, de antikathode, waarvan de R. uitgaan. Naarmate de kathodestralen een grootere snelheid bezitten (wat verkregen kan worden door het gebruiken van een hoogere spanning tusschen de electroden der ontladingsbuis), zijn de opgewekte R. harder. De hooge spanning, voor de ontladingsbuis noodig, wordt doorgaans verkregen met behulp van een inductieklos of een transformator. De kathodestralen, die de R. opwekken, vinden haar oorsprong in het gas der ontladingsbuis. Er worden echter ook wel Röntgenbuizen gebruikt (b.v. de Coolidge-buizen), waarbij het gas zooveel mogelijk uit de buis is verwijderd, en negatieve electronen verkregen worden uit een gloeiend metaal, welke electronen vervolgens in een electrisch veld een groote snelheid verkrijgen. — Aanvankelijk tastte men omtrent het wezen der R. geheel in het duister.

Bestonden de R. uit een golfstraling, dan moest het ook mogelijk zijn, diffractieverschijnselen bij de R. te constateeren. Proeven van Haga en Wind in deze richting gaven wel een zeer sterk vermoeden, maar geen absolute zekerheid omtrent het bestaan van buigingsverschijnselen bij R. De meening werd daarom geopperd, of de R. misschien uit aetherimpulsen zouden kunnen bestaan, uitgezonden bij het plotselinge remmen der kathodestralen. In 1912 kwam Laue op het denkbeeld, de buiging der R. te beproeven met behulp van de moleculaire buigingsroosters, waaruit de kristallen geacht kunnen worden te bestaan. Op deze wijze werd een zeer duidelijke buiging der R. waargenomen, uit welk resultaat bleek, dat de R. bestaan uit een golfstraling van denzelfden aard als het licht, maar van veel kleiner golflengte. De op deze ontdekking gevolgde proefnemingen van Laue, Bragg en vele anderen hebben eenerzijds een mogelijkheid gegeven, de golflengte der R. te bepalen en de eigenschappen te bestudeeren van de door Röntgenbuizen uitgezonden straling, andererzijds hebben ze een inzicht opgeleverd in den bouw der moleculaire kristalroosters, dus in het algemeen omtrent den bouw der kristallen (zie KRISTAL). In de eerste plaats is het gebleken, dat de quantitatieve maat voor de „hardheid” der R. gegeven is door de golflengte, des te harder, des te kleiner de golflengte. Verder bleek het, dat de door een Röntgenbuis uitgezonden straling bestaat uit een groot aantal golflengten, die te zamen een Röntgenspectrum vormen. Is de voor de ontlading gebezigde spanning hoog genoeg, dan treden in het spectrum de golflengten op van de karakteristieke stralen van het metaal der antikathode.

De vierkante wortel uit de golflengte dezer karakteristieke stralen is vrijwel omgekeerd evenredig met het atoomgetal van het metaal. Voorts zijn deze stralen in verschillende reeksen te rangschikken, aangeduid door de letters H, I, K, L en M. Het optreden dezer stralingen is steeds gebonden aan de voorwaarde van de quantentheorie, dat de kinetische energie van het op de antikathode vallende electron minstens gelijk moet zijn aan het product van de frequentie der uitgezonden straling met een constante (de constante van Planck); dientengevolge moet voor de uitzending van een bepaalde golflengte in het Röntgenspectrum de kinetische energie der electronen (bepaald door de spanning aan de ontladingsbuis) een zekere minimumwaarde overschrijden. In den laatsten tijd zijn vele onderzoekingen gewijd aan de bestudeering der Röntgenspectra, op den grondslag van de quantentheorie en die van het atoommodel van Bohr. Röntgenstralen hebben de kortste golflengte van alle electromagnetische stralingen, die echter nog in wijde grenzen varieert. De kleinste golflengte, die gemeten is, bedraagt 7X 10-10c.M., terwijl andererzijds bij zeer zachte R. een golflengte, is waargenomen van 13 X 108 c.M. en het zeer waarschijnlijk is gemaakt, dat nog veel grootere golflengten voorkomen, waardoor een continue overgang zou worden verkregen naar de kortste golflengten in het ultraviolet. — Wanneer R. op een lichaam vallen, worden ze gedeeltelijk geabsorbeerd, gedeeltelijk verstrooid, waardoor secundaire R. ontstaan. Bij gassen gaat de absorptie van R. gepaard met ionisatie van gasmoleculen. Breking van R. is totnutoe niet geconstateerd; wegens de uiterst kleine golflengte moet deze ook zeer gering zijn. Om het optreden van R. te constateeren, is de gevoeligste wijze de werking op de photographische plaat, terwijl ook van de ioniseerende werking kan worden gebruik gemaakt.

Bij groote intensiteit kunnen R. visueel worden waargenomen doordat verschillende stoffen (bariumplatinacyanuur, zinksulfide, e.a.) onder de bestraling gaan fluoresceeren. Hiervan wordt gebruik gemaakt voor het vervaardigen van schermen, waarop bij bestraling van voorwerpen schaduwbeelden worden ontworpen. Naarmate de voorwerpen de R. minder tegenhouden, worden ze op het scherm minder duidelijk waargenomen. R. worden ook wel X-stralen genoemd. — R. worden in de geneeskunde veelvuldig aangewend. De verschillende doordringbaarheid van weefsels en organen voor deze stralen wordt benut voor het maken van photographieën, Röntgenogrammen, waarop men afwijkingen kan aflezen. Niet alleen voor het skelet (breuken, ontwrichting) wordt het Röntgenogram gebruikt, doch ook voor ingewandsphotographiëën. Wil men maag of darmkanaal photographeeren, dan worden deze eerst gevuld met bismuthpap, die de stralen niet doorlaat en dus een schaduw op de plaat geeft. Afwijkingen in de longen (tuberkels, abces) worden aan de schaduwen, die zij op de plaat geven, herkend.

Door luchtinblazing in de holten der hersenen is men er in geslaagd, ook deze in het Röntgenbeeld vast te leggen. De R. zijn voor het menschelijk organisme allerminst onschadelijk. Wordt het lichaam veelvuldig aan de inwerking der stralen blootgesteld, dan veroorzaken zij een huidontsteking. Ook op dieper gelegen organen kunnen zij een vernietigenden invloed uitoefenen, zoodat zij, die veel met R. moeten omgaan, zich tegen de inwerking daarvan moeten beschermen. Meer dan één voorbeeld is reeds bekend, dat menschen ten offer zijn gevallen aan de nadeelen, door R. teweeggebracht. De kennis omtrent den invloed der R. op de organen heeft tevens tot het geneeskundig gebruik ervan, tot een Röntgentherapie, gevoerd. Hierbij worden bekende stralen in een nauwkeurig gedoseerde hoeveelheid aan het lichaam toegevoerd, ten einde b.v. vernietiging van het weefsel van kwaadaardige gezwellen te verkrijgen.