Как и видимый свет, рентгеновское излучение вызывает почернение фотопленки. Проходя сквозь исследуемый объект и падая затем на фотопленку, рентгеновское излучение изображает на ней его внутреннюю структуру. Поскольку проникающая способность рентгеновского излучения различна для разных материалов, менее прозрачные для него части объекта дают более светлые участки на фотоснимке, чем те, через которые излучение проникает хорошо. Так, костные ткани менее прозрачны для рентгеновского излучения, чем ткани, из которых состоит кожа и внутренние органы. Поэтому на рентгенограмме кости обозначатся как более светлые участки и более прозрачное для излучения место перелома может быть достаточно легко обнаружено.
Наиболее распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка. Она представляет собой электровакуумный прибор, имеющий два электрода: отрицательно заряженный катод и положительный анод. Из сильно разогретого катода происходит испарение электронов, а затем они ускоряются в электрическом поле между катодом и анодом. В результате они сталкиваются с твердым веществом анода и при торможении испускают электромагнитное излучение. Примерно так же устроен кинескоп любого классического телевизора. Поэтому и рекомендуют сидеть от него подальше. Но в случае с телевизором основная часть энергии электрона тратиться на свечение экрана, а слабое мягкое рентгеновское излучение является побочным продуктом его работы.
При определенных характеристиках электрического поля и качестве вещества анода это излучение будет жестким рентгеновским, т.е. именно таким, каким требуется.
Как же происходит процесс фокусировки лучей на пленку или экран? Звучит странно, но "никак”! В отличие от видимого света рентгеновские лучи крайне трудно фокусировать. Поэтому практическая медицина основана на получении теневого изображения просвечиваемого объекта на плоском чувствительном экране. А значит необходимо, чтобы проекция теней от органов передавалась пропорционально и без искажений. Это просто, если объект облучается пучком параллельных лучей. На практике же размер источника больше напоминает точечный, т.к. он меньше объекта исследования. Поэтому для уменьшения искажений источник располагают подальше от человека и экрана. И на расстоянии более метра искажения уже совсем не видны.
При распространении лучей от точечного источника (рентгеновской трубки) они могут поглощаться и рассеиваться. В воздухе путь лучей до поглощения составляет сотни метров.
В плотном веществе происходит быстрое ослабление потока рентгеновских лучей. Биологические ткани человека неоднородны, а поглощение, точнее, ослабление лучей зависит, прежде всего, от плотности ткани, из которой состоит орган. Например, слой водяного пара ослабляет поток рентгеновских фотонов гораздо меньше, чем слой воды такой же толщины. Это происходит из-за того, что на единицу пути в жидкости приходится больше атомов, чем в газе. Ослабление потока рентгеновских лучей зависит так же от химического состава вещества, т.к. элементы с большими атомными номерами ослабляют излучение сильнее, чем элементы, относящиеся к началу таблицы Менделеева. В костной ткани, к тому же более плотной, содержатся вещества с большими атомными номерами, чем в мягких тканях, поэтому она значительно сильнее поглощает излучение. Различное поглощение фотонов разными тканями человеческого организма создает возможность получения контрастного изображения при фотографировании или при получении телевизионного изображения в рентгеновских лучах.
Если тело человека поместить между рентгеновской трубкой и приемником излучения (пленкой, флуоресцирующий экраном и т.д.) – то участки большего поглощения (костная и другая более плотная ткань) дадут на приемнике тень, которая будет выглядеть контрастно на фоне засвеченных сильнее участков с меньшим поглощением.
Как видите, человек в лучах рентгеновского излучения становится полупрозрачным и мы можем заметить какие органы и ткани выглядят не так, как обычно. Поэтому только рентгенологи с полной ответственностью могут сказать: "я Вас насквозь вижу”.
