РЕНТГЕНОВЫ ЛУЧИ

ГДЕ ПРИМЕНЯЮТ РЕНТГЕНОВЫ ЛУЧИ?

Амечательные свойства рентгеновых лучей нашли себе широкое применение в различных областях науки и техники. Врачи сразу же после открытия Рент­гена стали применять «икс-лучи» для просвечивания че­ловеческого тела. При ПОМОЩИ этих лучей мо­жно было наблюдать внутренние органы че­ловека и их поврежде­ния, безошибочно уста­навливать род заболе­вания, находить способ лечения болезни.

Особенно велико значение рентгеновых лучей в военное время, когда в госпиталях приходится произво­дить в массовых коли­чествах операции по из­влечению пуль и оскол­ков и лечение перело­мов костей.

На рисунке 13 пред­ставлен рентгеновский снимок руки раненого. На снимке ясно видно, что пуля застряла в ко­сти. По этой фотогра­фии видно, какое мощ­ное оружие для меди­цины и, в частности, для хирургии представ­ляют рентгеновы лучи. Имея перед собой такой снимок, военный хирург вилит всю картину повреждений, на­несённых ранением, производит как бы бескровное и без­болезненное вскрытие человеческого тела.

Впервые рентгеновы лучи были использ<Званы для ис­следования раненых в условиях боя во время русско - японской войны на крейсере «Аврора» старшим судовым врачом Кравченко.

Применявшаяся в то время рентгеновская аппара­тура была несовершенна и неудобна. С тех пор произ­водство ее значительно выросло, а сама аппаратура стала приспособленной для работы в различных усло­виях. В Советском Союзе построены теперь заводы, производящие рентгеновские аппараты, трубки и спе­циальные рентгеновские фотоматериалы.

Рентгеновские аппараты, устанавливаемые в рент­геновских кабинетах, громоздки, тяжелы и их трудно передвигать с одного места на другое. Поэтому был сконструирован передвижной рентгеновский кабинет в железнодорожном вагоне. Сам кабинет располагается в средней части вагона. В одной стороне находится эле­ктростанция, дающая ток для рентгеновского трансфор­матора, а в другой — затемнённая фотографическая ком­ната, в которой проявляются рентгеновские снимки. Такая передвижная рентгеновская лаборатория исполь­зуется для просвечивания частей мостов на железных дорогах.

Имеется также переносная небольшая и лёгкая рент­геновская аппаратура, которая упаковывается в двух не­больших чемоданах и свободно переносится одним чело­веком. Такой походный рентгеновский кабинет легко доставить в любое место. Он может работать всюду, где есть электрический ток.

Там, где электрического тока нет, применяются пе­редвижные рентгеновские кабинеты на грузовых авто­мобилях, имеющих собственную небольшую электростан­цию. Автомобильные рентгеновские кабинеты использу­ются в полевых госпиталях для просвечивания раненых вблизи передовой линии.

Помимо просвечивания, рентгеновы лучи применяются в медицине для лечения некоторых болезней, как, например, злокачественных опухолей, лишаёв и других. Особенно важно лечение этими лучами раковых опу­холей.

С большой пользой применяются рентгеновы лучи в промышленности. Инженеры и мастера на заводах мо­гут теперь просветить любую деталь, пока она ещё нг пошла в обработку или в сборку. Детали и части машин с внутренними изъянами можно своевременно забрако­вать. Таким образом, рентгеновы лучи помогают повы­шать качество выпускаемой заводами продукции.

На рисунке 14 приведён рентгеновский снимок мед­ной трубки с внутренними разрывами, возникшими в процессе её протяжки. Они обнаруживаются на отпе­чатке в виде узких тёмных полос. На рисунке 15 при­ведён рентгеновский снимок куска металла с газовыми

Пузырями литья (внутри тёмные пятна). Так как от­ливка была сильно раковистой, оказалось выгодным про­светить её всю и выбрать для работы лишь достаточно прочные места.

Особенно важно просвечивание частей самолётов,- Неисправность или недоброкачественность детали са­молёта может вызвать аварию во время полёта в воз­духе и привести к гибели лётчика и пассажиров. Поэтому некоторые детали самолётов просвечиваются полностью.

I

Рис. 15. Раковины в литье.

Рентгеновские снимки делаются не только с неболь­ших деталей, но и с очень крупных машин и их частей. Большое значение имеет рентгеновское просвечивание, паровых котлов. Паровые котлы изготовляются обычно из отдельных стальных листов, плотно скреплённых друг с другом при помощи сварки. Для надёжной работы1 котла очень важно, чтобы сварной шов всюду был про­чен. Если в каком-либо месте сварного шва имеется тре­щина или раковина, то во время работы котла пар мо-' жет разорвать котёл, что повлечёт за собой большие разрушения. Поэтому в сварных котлах рентгеновыми лу­чами просвечивается каждый сантиметр шва.

На рисунке 16 приведён рентгеновский снимок свар­ного шва. Тёмная полоса в середине указывает на вну­тренний разрыв.

Рентгеновское просвечивание1 применяется также на судостроительных верфях. На рисунке 17 показано про­свечивание боковой обшивки корабля. И в этом случае контролируют качество соединения отдельных металли­ческих листов обшивки.

До сих пор мы рассматривали только применения рентгеновых лучей в технике, основанные на их способ­ности проходить сквозь непрозрачные для обыкновен­ного света тела. Благодаря этому они делают видимыми скрытые внутри тела дефекты. Но эти дефекты должны быть настолько большими, чтобы тень от них была видна на экране простым глазом. ' Однако рентгеновы лучи обладают такими свойствами, которые позволяют нам рассмотреть детали строения тел, невидимые в лю­бой самый сильный микроскоп. Л изучение строения тел позволяет учёным лучше понять, отчего зависят, свойства этих тел: прочность, тягучесть, блеск и так да­лее. Зная это, человек может по своему желанию изме^ нять свойства тел и изготовлять различные усовершен­ствованные материалы.

Применение рентгеновых лучей, выявляющее струк­туру строения окружающих нас тел, называется рент­геновским структурным анализом. Рентгеновский струк­турный анализ подтвердил предположения учёных о том, что все окружающие нас тела построены из мельчайших частиц: атомов и молекул. Размеры атомов и молекул настолько малы, что даже в самый сильный микроскоп тела кажутся сплошными, хотя на самом деле они состоят из отдельных частиц.

Изучая законы прохождения рентгеновых лучей че­рез различные вещества, учёные могут определить, в каком порядке расположены атомы внутри вещества^ С помощью рентгеновских снимков можно как бы уви­деть атомы с увеличением в 100 и более миллионов раз.

Рентгеновский структурный анализ показал, что раз­ные тела имеют различное строение, а свойства тел за­висят от их строения. Так, например, мы знаем два тела — алмаз и графит. Химический анализ показывает, что оба они состоят из одного и того же элемента — углерода. Однако вид и свойства их настолько раз­личны, что трудно найти между ними что-либо общее. В самом деле, алмаз —• это самое твёрдое из всех из­вестных на Земле веществ. Он используется для резки стекла и обработки различных металлов. А графит — его рэдной брат — мягок, легко растирается пальцами, ма­жется и оставляет чёрный след; из него изготовляют карандаши. Алмаз прозрачен, как стекло, а графит — чёрен и непрозрачен.

В чём же причина такого различия? Оказывается, в различном расположении атомов. На рисунке 18, а мы видим расположение атомов в алмазе, а на рисунке 18, б—в графите. Различным расположением атомов в алмазе и графите и объясняются их различные свойства. Можно привести и другие примеры.

В

В целом ряде случаев с помощью рентгеновского структурного анализа можно, например, контролировать, правильно ли идёт процесс изготовления изделий из ме­таллов и сплавов. Можно судить и - о том, какую меха­ническую или термическую обработку прошёл данный кусок металла: прокован ли он в горячем или холодном виде или отожжён (т. е. прогрет) более или менее дли­тельное время после проковки.

На рисунке 19 приведены рентгенограммы отож­жённого и холодно обработанного металла. Разница меж­ду ними ясно видна. Если отжог недостаточен, или на­оборот, деталь была перегрета — это всё скажется на рентгеновском снимке и позволит во-время исправить процесс, например, изменив температуру печи.

Наконец, пользуясь методами рентгеновского спек­трального анализа, т. е. разлагая рентгеновские лучи, испускаемые каким-либо веществом в спектр (подобно тому, как с помощью призмы разлагается в спектр ви­димый свет — только другими приборами), мы можем

Определить химический состав тела, т. е. сказать, из ка­кого сорта атомов оно состоит. В делом ряде случаев

Металла*

Такой рентгено-химическии анализ оказывается проще и скорее, чем обычный химический анализ.

*

Еиовых лучей является огромным дости­жением науки. Использование этих лучей прочно вошло в нашу жизнь. Лучами Рентгена широко пользу­ются в настоящее время врачи, инженеры и' учёные, ‘^Развитие многих областей науки и техники оказа­лось лучей.

Р

[1] Подробнее об этом см. брошюру проф. Н. А. Валюса «Как видит глаз», «Научно-популярная библиотека» Гостехиздата.

[2] Подробнее о прохождении электрического тока через газы можно прочесть в книжке В И Гапонова «Электроны», «Научно - популярная библиотека» Гостехиздата.

[3] Понятие напряжения должно быть знакомо каждому, кто хоть немного имел дело с электричеством и электрическими при­борами. Подробно о напряжении рассказано в книжке Э. И. Ади - ровича «Электрический ток», «Научно-популярная библиотека» Гостехиздата.