Ce este spectroscopia de raze X?

Există mai multe tipuri de metode de spectroscopie de raze X care sunt folosite în multe discipline de ştiinţă şi tehnologie, inclusiv arheologie, astronomie şi inginerie. Aceste metode pot fi folosite independent sau împreună pentru a crea o imagine mai completă a materialului sau obiectului analizat, scrie Live Science.

Istoria 

• De ce este încă atât de greu să construim arme nucleare?
• De ce sunt casele dreptunghiulare?

Wilhelm Conrad Röntgen, un fizician german, a primit primul Premiu Nobel pentru Fizică în 1901 pentru descoperirea razelor X în 1895. Noua tehnologie a putut fi folosită de către alţi savanţi şi fizicieni.

Charles Barkla, fizician britanic, a condus un studiu între 1906 şi 1908 care a dus la descoperirea că razele X pot fi caracteristice ale substanţelor individuale. Munca sa a fost de asemenea premiată cu un Nobel în 1917.

Utilizarea spectrospoiei de raze X a început mai devreme, în 1912, începând cu o echipă de fizicieni britanici, tată şi fiu: William Henry Bragg şi William Lawrence Bragg. Au folosit spectroscopia pentru a studia modul în care aceste radiaţii au interacţionat cu atomii din cristale. Tehnica lor, numită cristalografie de raze X, a reprezentat standardul în domeniu în următorul an, iar în 1915, au câştigat Premiul Nobel pentru Fizică.

Cum funcţionează spectroscopia de raze X

Atunci când un atom este instabil sau este bombardat cu particule energetice, electronii trec de la un nivel de energie la altul. Pe măsură ce electronii se aranjează, elementul absoarbe şi eliberează fotoni energetici de raze X într-un mod care este caracteristic atomilor care alcătuiesc acea substanţă. Spectroscopia de raze X măsoară aceste schimbări în energie, care permit savanţilor să identifice elemente şi să înţeleagă modul în care atomii din varii materiale interacţionează.

Altfel spus, modul în care radiaţia este dispersată indică structura atomică a materialului şi aşadar, elementele chimice din obiectul analizat.

Aplicaţii multiple

Astăzi, spectroscopia de raze X este folosită în multe domenii ştiinţifice şi tehnologice, precum arheologia, astronomia, ingineria şi medicina.

Antropologii şi arheologii pot identifica originea/sursa materialului pentru diferite artefacte.

Metoda îi ajută şi pe astrofizicieni pentru a înţelege mai bine obiectele din cosmos. Mai exact, cercetătorii analizează razele X care provin de la corpuri cosmice precum găurile negre, pentru a afla mai multe despre caracteristicile lor.

Materiale analizate cu spectroscopie de raze X pot fi folosite în crearea antenelor şi a membranelor de desalinizare a apei.

În practicile medicale, metoda este folosită la tomografii, oferind detalii şi informaţii importante despre ceea ce se întâmplă în interiorul unui corp viu, emiţând doze mai mici de radiaţii decât radiografiile.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

A fost construit cel mai puternic laser cu raze X din lume. Poate ”trage” 27.000 de pulsaţii pe secundă

Tot ce trebuie să ştii despre radiografiile dentare

Cercetătorii au creat o nouă metodă prin care pot vedea lumea microscopică a ”maşinăriilor” moleculare

Inovaţie istorică în medicină: savanţii au realizat prima radiografie 3D color la un om, cu ajutorul tehnologiei acceleratorului de particule de la CERN