Raio X

O que são Raios X:

Raios X são basicamente o mesmo que os raios de luz visíveis. Ambos são

formas de ondas de energia eletromagnética carregadas por partículas chamadas

fótons. A diferença entre raios X e raios de luz visível é a energia dos fótons

individualmente que também pode ser caracterizado pelo comprimento de onda dos

raios.

Nossos olhos são sensíveis ao comprimento de onda da luz visível, mas não

ao comprimento de onda mais curto, das ondas de maior energia dos raios X ou ao

comprimento de onda mais longo de menor energia das ondas de rádio.

Os fótons da luz visível e os fótons dos raios X são produzidos pelo movimento

dos elétrons nos átomos. Os elétrons ocupam diferentes níveis de energia diferentes

ou orbitais, ao redor do núcleo do átomo. Quando um elétron passa para orbital menor

precisa liberar energia, e ela é liberada na forma de um fóton. A energia do fóton

depende do quanto o elétron decaiu entre os orbitais.

Quando um fóton colide com outro átomo, esse átomo pode absorver a energia

do fóton promovendo o elétron para um nível de energia mais alto. Para isto

acontecer, a energia do fóton tem que combinar com a diferença de energia entre as

duas posições do elétron. Senão, o fóton não pode deslocar elétrons entre os orbitais.

Os átomos que compõem os tecidos do nosso corpo absorvem bem fótons de

luz visível. A energia dos fótons deve combinar com as diferenças de energia entre as

posições dos elétrons. Ondas de rádio não têm energia suficiente para mover elétrons

entre orbitais em átomos maiores, então conseguem passar pela maioria dos

materiais. Fótons de raios X também passam através de vários objetos, mas por outra

razão: eles têm muita energia.

Eles podem, entretanto, arrancar um elétron de um átomo. Uma parte da

energia do fóton dos raios X trabalha para separar o elétron do átomo e o restante é

usado para fazê-lo se movimentar fora do átomo. Um átomo maior tem mais chances

de absorver um fóton de raios X desta maneira, porque em átomos maiores as

diferenças de energia entre os orbitais são maiores e essa energia se ajusta melhor

com a energia do fóton. Átomos menores, em que os orbitais dos elétrons estão

separados por níveis de energia relativamente baixos, têm menos chances de

absorver fótons de raios X.

Os tecidos macios do seu corpo são feitos de átomos menores e por isso não

absorvem muito bem os fótons dos raios X. Os átomos de cálcio que fazem nossos

ossos são muito maiores, então são melhores para absorver fótons de raios X pelo

fato de haver mais probabilidade de colisões.

Descoberta do Raio X:

Em 1895, um físico alemão chamado Wilhelm Roentgen fez essa descoberta

enquanto fazia uma experiência com feixes de elétrons em um tubo de descarga de

gás.

Como muitos físicos da época. Rontgen pesquisava o tubo de raios catódicos

inventado pelo inglês William Crookes (1832-1919) anos antes. Era um tipo de vidro.

dentro do qual um condutor metálico aquecido emitia elétrons, então chamados raios

catódicos, em direção a outro condutor.

Quando Rontgen ligou o tubo naquele dia, algo muito estranho aconteceu:

perto do tubo. uma placa de um material fluorescente chamado platino cianeto de

bario brilhou. Ele desligou o tubo e o brilho sumiu. Ligou de novo e la estava ele. O

brilho persistiu mesmo quando Rontgen colocou um livro e uma folha de alumínio

entre o tubo e a placa. Alguma coisa saia do tubo. atravessava barreiras e atingia o

platino cianeto.

Por semanas, o físico ficou enfurnado no laboratório. tentando entender o que

era aquilo. em um tubo de descarga de gás. Somente essa reação não era tão

surpreendente, afinal, material fluorescente normalmente brilha ao reagir com

radiação eletromagnética; mas o tubo de Roentgen estava rodeado com papelão

grosso e preto. Roentgen supôs que isso bloquearia a maior parte da radiação.

Durante esse período de pesquisa, Roentgen fez a radiação atravessar por 15

minutos a mão da mulher ,Bertha, atingindo, do outro lado uma chapa fotográfica.

Revelada a chapa, viam-se nela as sombras dos ossos de Bertha. na primeira

radiografia da historia. Fascinado, mas ainda confuso, Rontgen decidiu chamar os

raios de "X" - símbolo usado em ciência para designar o desconhecido.

No ano seguinte , os médicos adotaram a novidade. Imagine: com ela dava

para ver ossos quebrados e órgãos doentes dentro do corpo humano. Logo começou

a ser usada no tratamento do câncer. Pesquisadores também radiografavam animais

para estudos de anatomia . Na sociedade, a reação era de deslumbramento. Todos

queriam ver o próprio esqueleto. Rápido, o americano Thomas Alva Edison (1847-

1931) inventou um instrumento com tela fluorescente que deixava ver a radiografia ao

vivo, sem necessidade de revelar filmes. As pessoas utilizavam o raio X de forma

indiscriminada e sem controle algum .E o verdadeiro risco da radiação continuou

sendo ignorado. Em pouco tempo, surgiriam as lesões provocadas pelos raios X. As

principais vítimas eram os operadores das máquinas, que sofriam exposições

repetidas. Vários perderam as mãos.

Passados l00 anos, não só o raio X deixou de ser obscuro como ajudou a

clarear muita coisa para o olho e para a mente humana. sem ele não conheceríamos a

estrutura das moléculas e não poderíamos ver as explosões que incendeiam o Sol. A

descoberta de Roentgen possibilitou um dos maiores avanços na história humana. A

tecnologia dos raios X permite que os médicos vejam através dos tecidos humanos e

examinem, com extrema facilidade, ossos quebrados, cavidades e objetos que foram

engolidos. Procedimentos com raios X modificados podem ser usados para examinar

tecidos mais moles, como os pulmões, os vasos sangüíneos ou os intestinos entre

outras aplicações.

Propriedades dos Raios X

Os raios X obedecem todas as leis da luz. Entretanto, por causa de seu curto

comprimento de onda, é dificil demonstar fenômenos, tais como reflexão, para raios X

usando aparelhagem óptica comum. Eles também têm certas propriedades de

especial interesse.

1. Por causa de seu comprimento de onda extremamente curto, eles são capazes de

penetrar materiais que absorvem ou refletem luz visível.

2. Fazem fluorescer algumas substâncias; isto é, emitem radiação de maior

comprimento de onda (por exemplo, radiação visível e ultravioleta).

3. Assim como a luz, eles podem produzir uma imagem em um filme fotográfico que

poderá então se tornar visível através da revelação.

4. Eles produzem mudanças biológicas valiosas em radioterapia, mas necessitam

cuidado no uso da radiação X.

5. Eles podem ionizar os gases: isto é, eles removem elétrons dos átomos para formar

íons, os quais podem ser usados para medir e controlar a exposição.

Estas especiais propriedades têm aplicações em radiografia médica e industrial, em

radioterapia e em pesquisa.

Como funciona uma máquina de raios X

Uma máquina de raios X é essencialmente uma câmera. Entretanto, ao invés

de luz visível, ela usa raios X para expor o filme.

Os raios X são parecidos com a luz por também serem ondas

eletromagnéticas, porém, são mais energéticos, de modo que podem penetrar muitos

materiais e em graus variáveis. Quando os raios X atingem o filme, eles o expõem da

mesma forma que a luz o faria. Como o osso, a gordura, os músculos, os tumores e

outras massas absorvem os raios X em níveis diferentes e, conseqüentemente,

promovem níveis de exposição diferentes no filme. A imagem gerada permite que você

veja estruturas distintas dentro do corpo.

Os raios X fazem mal

A descoberta dos raios X provocou um impacto extraordinário no mundo da

medicina; eles permitem que um paciente seja examinado internamente sem nenhuma

cirurgia.

Mas os raios X também podem ser perigosos. No princípio da descoberta dos

raios X, muitos médicos ficaram expostos e expuseram seus pacientes aos feixes por

longos períodos de tempo. Conseqüentemente, médicos e pacientes começaram a

desenvolver doenças causadas por radiação e a comunidade médica percebeu que

algo estava errado.

O problema é que os raios X são uma forma de radiação ionizante. Quando a

luz normal atinge um átomo, ela não muda esse átomo de maneira significativa. Mas

quando raios X atingem um átomo, ele pode expulsar elétrons do átomo para criar um

íon, um átomo eletricamente carregado. Então, os elétrons livres colidem com outros

átomos para criar mais íons.

A carga elétrica de um íon pode gerar uma reação química anormal dentro das

células. Entre outras coisas, a carga pode quebrar as cadeias de DNA. Uma célula

com uma cadeia de DNA quebrada pode morrer ou o DNA desenvolver uma mutação.

Se várias células morrerem, o corpo pode desenvolver várias doenças. Se o DNA

sofrer mutação a célula pode se tornar cancerígena - e este câncer pode se espalhar.

Se a mutação é em um espermatozóide ou em um óvulo, pode causar defeitos de

nascença. Por causa de todos esses riscos,atualmente os médicos usam os raios X

moderadamente e com a proteção indicada pelas autoridades responsáveis.

Para garantir maior segurança dos profissionais de radiologia e dos pacientes

submetidos aos exames , a legislação vigente exige que todo equipamento de raio x

seja supervisionado por um físico , verificando se as medidas de segurança estão

sendo respeitadas e se a máquina está em perfeito estado.

Mesmo com estes riscos, o raio X ainda é uma opção mais segura que a

cirurgia. As máquinas de raios X são ferramentas médicas valiosas, assim como são

valiosas em segurança e em pesquisa científica. Elas são uma das invenções mais

úteis de todos os tempos.