CHƯƠNG V – BÀI 5: TIA X

I- Ống Rơnghen

• Cấu tạo: Ống Rơnghen là một ống tia Catod, trong đó có gắn thêm một điện cực bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn rất khó nóng chảy để chắn dòng tia catod.

  - Cực kim loại này được gọi là đối âm cực, được nối với anod. Áp suất trong ống khoảng 10^-3mmHg.

• Vấn đề kỹ thuật: Khi ống Rơnghen hoạt động nó rất nóng, người ta phải cho dòng nước trong lòng ống để nó giải nhiệt.
  – Ngoài ra để tăng dòng electron trong tia âm cực, người ta dùng catod là một sợi dây kim loại bằng volfram nung nóng và bọc một lớp Thori oxit, lớp này còn dùng để tăng tuổi thọ của dây.

– Đặt vào giữa anod và catod một hiệu điện thế khoảng vài chục ngàn volt thì các electron bứt ra khỏi catod tăng tốc mạnh, thu năng lượng lớn đến đập vào đối âm cực và từ đó phát xạ ra tia Rơnghen.

II- Bản chất, cơ chế phát sinh, tính chất và công dụng của tia Rơnghen

Tia Rơnghen là những bức xạ không nhìn thấy được, có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại (10^-12m ≤ λ ≤ 10-8m. λ = 10^-12m gọi là tia Rơnghen cứng; λ = 10^-8m gọi là tia Rơnghen mềm), có bản chất là sóng điện từ.

– Tia Rơnghen không bị lệch trong điện trường và từ trường tia Rơnghen không phải là dòng các hạt mang điện.

– Các electron trong tia catod được tăng tốc trong điện trường mạnh, nên thu được một động năng rất lớn. Khi đập vào đối âm cực, chúng gặp các nguyên tử của đối âm cực, xuyên sâu vào những lớp bên trong của vỏ nguyên tử, tương tác với hạt nhân nguyên tử và các electron ở các lớp này. Trong sự tương tác này sẽ phát ra một sóng điện từ có bước sóng rất ngắn mà ta gọi là bức xạ hãm.

– Phần lớn động năng của electron biến thành nội năng làm nóng đối âm cực, phần còn lại biến thành năng lượng chùm tia Rơnghen.

• Có khả năng đâm xuyên mạnh.
• Tác dụng mạnh lên kính ảnh.
• Làm phát quang một số chất.
• Làm ion hóa chất khí.
• Có tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào và vi khuẩn.

• Trong công nghiệp: dùng để dò các lỗ hỏng khuyết tật trong các sản phẩm đúc.
• Trong y học: dùng để chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thư nông (gần ngoài da).
• Trong đời sống: kiểm tra hành lý của hành khách đi máy bay…