HISTORIA DE LOS RAYOS X

En 1885, el 8 de noviembre, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen de la Universidad de Würzburg en Alemania, descubre una nueva forma de radiación penetrante. Pero a pesar de sus esfuerzos no llega a comprender sus características y por ello a esta misteriosa radiación la denomina con el nombre genérico de rayos X.

Los rayos X aparecían mientras estudiaba la naturaleza de los rayos catódicos. Estos se obtenían cuando se colocaban dos electrodos, uno positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo), en los extremos de un tubo de vacío y se aplicaba una alta tensión eléctrica. No llegó a descubrir que eran esos rayos catódicos pero observó que daban lugar a otra radiación, esta vez exterior al tubo.

Ahora sabemos que los rayos X se producen cuando un haz de electrones rápidos choca contra un blanco sólido produciéndose una deceleración.

Realizó diversos estudios para conocer las características de los Rayos x y comprobó que esta "misteriosa luz" tal como la denominó, atravesaba un papel negro e incluso espesores apreciables de vidrio y sustancias opacas. O sea, los Rayos x son penetrantes a través de la materia, "no cuesta mucho apreciar que todos los cuerpos son permeables en este sentido.

También los Rayos x hacen fluorescente el plantinocianuro de bario y otras sales, ioniza los gases, no es desviado por campos eléctricos ni magnéticos, y además es capaz de producir radiografías. Lo experimentó en su esposa, Berta, y con su escopeta. Parece ser que el día 20 de noviembre de 1885 se realizó la primera radiografía de la historia.

El 28 de diciembre del mismo año envió al profesor Lehmann, presidente de la Sociedad Físico Médica de Wurzburgo, un informe titulado "Un nuevo tipo de rayos" a los que humildemente bautizó como rayos X, al desconocer lo que eran.

La prensa hace cuenta del hecho y el 6 de enero se publica un artículo en el Wiwnwr Presse sobre "una luz que fotografía pesas de metal dentro de una caja de madera cerrada", ilustrándolo con una foto de la mano "sin carne" del físico Albert Kölliker.

Pronto se descubren sus aplicaciones en medicina. En 1897, un médico de Hamburgo funda el primer instituto de medicina radiológica del mundo.

Por su parte Röntgen, a quien su descubrimiento se asocia a la casualidad, cayó en el olvido.

Muy pronto estos rayos X fueron identificados como una forma de radiación electromagnética, parecida a la luz visible aunque de frecuencia mayor y longitud de onda menor.

Muchos de los primeros radiólogos sufrieron las consecuencias de su trabajo. C. Edmond Kells, dentista de Nueva Orleans, fue el primero en efectuar radiografías intrabucales en 1896 y sufrió antes de su muerte la amputación de 3 dedos, posteriormente la mano y finalmente el brazo.

El primer anuncio de posibles efectos de los Rx apareció tan solo tres meses después de su descubrimiento, y se describían irritaciones en los ojos.

RAYOS CATÓDICOS

Son electrones de alta velocidad emitidos por el electrodo negativo de un tubo de vacío al ser atravesado por una corriente eléctrica. Los rayos catódicos se generaron por primer vez utilizando el tubo de Crookes, invento del físico británico William Crookes. En 1895, mientras trabajaba en una investigación, el físico alemán Wilhelm Roentgen descubrió casualmente que los rayos catódicos que golpeaban una placa metálica generaban rayos X. Los rayos catódicos pueden ser desviados y enfocados por campos magnéticos o electroestáticos. Estas propiedades se utilizan en el microscopio electrónico, en el osciloscopio de rayos catódicos y en el tubo de imagen de los receptores de televisión.

Un tubo de rayos catódicos básicamente es un recipiente provisto de dos electrodos en el cual se ha hecho una presión muy baja. Cuando la presión dentro de los tubos es de alrededor de 0.01 ó 0.001 mm Hg y los electrodos se cuentan a una fuente de potencia al parecer, una corriente de rayos conocidos como rayos catódicos.

ELECTRON

William Gilbert, un médico que vivió en Londres, estudió por medio de su experimento de la "terrella", los fenómenos magnéticos y demostró que la propia tierra era un gigantesco imán. Pero también estudió la atracción producida cuando se frotan materiales como el ámbar, la denominó atracción "eléctrica". De esto proviene la palabra "electricidad" y todas sus derivadas.

 Durante el siglo XIX se hizo evidente que la carga eléctrica tenía una unidad natural que no se podía subdividir más, y en 1891 Johnstone Stoney le propuso el nombre de "electrón". Cuando J.J. Thomson descubrió la partícula ligera que transportaba esa carga, se le aplicó el nombre de "electrón". Las muchas aplicaciones de electrones moviéndose en el casi vacío o en semiconductores se llamaron "electrónica".

La "Terrella" es la palabra en latín para designar la "Pequeña Tierra", el nombre dado por William Gilbert a una esfera imantada con la que demostró a la reina Isabel I su teoría sobre el magnetismo terrestre. Moviendo una pequeña aguja de compás alrededor de la terrella y mostrando que siempre apuntaba en la dirección norte-sur, Gilbert sostuvo la opinión de que lo mismo, a una escala mayor, ocurría sobre la Tierra y fue la única razón del por qué la brújula apunta en la dirección norte-sur.

 Posteriores científicos como Birkeland usaron el nombre "terrella" para las esferas imantadas usadas dentro de cámaras de vacío, conjuntamente con haces de electrones, para el estudio del movimiento de partículas rápidas cargadas cerca de la Tierra.

RADIOACTIVIDAD

En este proceso, los núcleos de los átomos de los elementos se desintegran, con formación de nuevos núcleos que corresponden a nuevos elementos y liberación de energía.

En el año 1.896 Henry Becquerel (físico francés), descubrió accidentalmente el proceso de RADIOACTIVIDAD, el cual puede ser natural (en los núcleos de los átomos de los elementos inestables) y artificial (en los núcleos de los átomos de los elementos estables que necesitan ser bombardeados con partículas).

La radiactividad natural es el proceso mediante el cual los núcleos pesados e inestables de algunos materiales radiactivos se desintegran de forma espontánea y producen nuevos núcleos de nuevos elementos y liberación de energía.

La radiactividad artificial Consiste en la ruptura de los núcleos de átomos estables a través del bombardeo con partículas ligeras aceleradas, dando origen a nuevos núcleos que corresponden a nuevos elementos.

Rutherford logró en 1.919, la primera transmutación artificial, al bombardear con partículas alfa, núcleos de átomo de nitrógeno

En 1898, los esposos Curie dedicados al estudio de la radiación observada por Becquerel (físico) descubrieron dos nuevos elementos radiactivos: el Polonio y el Radio, caracterizados por:


Ionizar gases

Impresionar placas fotográficas

Originar destellos de luz en algunas sustancias.

CARACTERÍSTICAS DEL FENÓMENO RADIACTIVO.

La emisión de radiaciones por parte de un material radiactivo no depende del estado de libertad o combinación en que se encuentre, es decir, puede estar como una sustancia simple o como parte de un compuesto y este hecho no incidirá en tales emisiones.

La radiación es independiente de factores que intervienen en las reacciones químicas.

Las radiaciones pueden impresionar placas fotográficas, atravesar materiales opacos, ionizar los gases y producir reacciones químicas.

NATURALEZA DE LA RADIOACTIVIDAD

Las radiaciones pueden ser:

Rayos Alfa (a)


Estos rayos están formados por partículas materiales que presentan dos unidades de carga eléctrica positiva y cuatro unidades de masa. Son ligeramente desviados por la acción de fuerzas magnéticas intensas. Pueden ionizar los gases y penetrar en la materia.
Son detenidos o absorbidos cuando se pone ante ellos una lámina metálica. Su velocidad inicial varía desde 109 cm. /s hasta 2 x 109 cm. /s.

Rayos Beta (b)


Las partículas que conforman a los Rayos Beta son de una masa menor a la de los rayos alfa y son de unidad de carga negativa. Se proyectan a grandes velocidades, aunque ésta depende de la fuente de procedencia y en ocasiones son emitidos a una velocidad próxima a la de la luz (3x1010 cm. /s).

Rayos Gamma (g)


Su naturaleza es diferente a los rayos alfa y beta, puesto que no experimentan desviación ante los campos eléctricos y/o magnéticos. A pesar de que tienen una menor longitud de onda que los rayos X, actúan como una radiación electromagnética de igual naturaleza.
Pueden atravesar láminas de plomo y recorre grandes distancias en el aire. Su naturaleza es ondulatoria y no tiene carga eléctrica, ni masa. Su capacidad de ionización es más débil en comparación con los rayos alfa y beta.

Es innegable que la radiación afecta a los organismos. Los puede enfermar o curar. Puede ser administrada como cualquier medicina, o tener efectos letales. Depende de cómo se use.

Sabemos que la ionización que produce puede dar lugar a transformaciones químicas en la materia. Si es materia viva, necesariamente interfieren estos cambios con las funciones vitales de las células que reciben radiación. Además, como algunas radiaciones pueden penetrar en el cuerpo, dichos efectos se pueden producir en órganos o en células de muy diversas funciones.

Para tener un punto de comparación, pensemos en una quemadura de Sol. Los rayos solares, principalmente los ultravioleta, producen en la piel efectos que todos conocernos; alguna vez hemos sentido el ardor de una quemadura por exposición al Sol demasiado prolongada. Se debe a los cambios químicos inducidos en la piel, que inclusive pueden matar a las células, como también todos hemos experimentado al desprenderse luego la piel inútil. Ahora bien: la piel está diseñada para soportar estos efectos, pues, al dañarse, fácilmente puede ser reemplazada por nuevas células que a su vez asumen la función vital de proteger al resto del organismo. Las radiaciones ionizantes que penetran en el cuerpo pueden causar daños equivalentes en los tejidos, pero no sólo de la piel, sino de todo el cuerpo. Estos daños pueden resultar permanentes si suceden en órganos que no se regeneran, como el cerebro.

Los efectos que la radiación produce en los organismos se han clasificado en cuatro grupos: los que producen cáncer, las mutaciones genéticas, los efectos en los embriones durante el embarazo y las quemaduras por exposiciones excesivas. Los primeros dos grupos generalmente suceden cuando las dosis recibidas son pequeñas, pero prolongadas. El tercero, en una etapa de la vida en que el organismo es especialmente sensible por estarse reproduciendo sus células a ritmo acelerado. El cuarto sucede en accidentes o en las explosiones nucleares. Se han hecho muchos estudios sobre cómo cada uno de estos casos se presenta bajo diversas circunstancias.