Se nos
preguntan diferentes cuestiones que han de ser contestadas una vez entendamos
los principios de los equipos de Rayos X (cómo es el tubo, cómo es el espectro,
cuánto penetran las radiaciones en el cuerpo, etc.). A continuación se muestran
las preguntas/respuestas contestadas en grupo.
1.- Qué características constructivas del tubo
de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de emisión de
los rayos X.
El
espectro de cualquier radiación está relacionado con la frecuencia de ésta y,
por tanto, con su energía. En este caso,
la energía de la los rayos X emitidos depende del nivel energético del electrón
que se arranca por colisión de los electrones lanzado desde el ánodo ya que el
hueco creado será ocupado por recombinación por otros electrones de niveles
energéticos superiores con la consiguiente emisión electromagnética. El nivel
energético del cual se arranca el electrón es directamente proporcional a la
energía cinética que poseen lo electrones que colisionan que a su vez depende
de la diferencia de potencial aplicada entre ánodo y cátodo y del material que
han de atravesar, en este caso vacío.
Por otra
parte, el espectro de radiación también depende del material del ánodo y cátodo
wolframio, y wolframio toriado respectivamente y, además, de otras propiedades
constructivas tales como su capacidad para disipar el calor generado por el haz
de electrones.
2.- Qué características de la operación del tubo
de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de la
radiación producida (o lo que es lo mismo, que controles tiene y que es lo que
controlan).
La
primera característica sobre la que se puede actuar en los aparatos de rayos X
es la diferencia de potencial existente entre en ánodo (positivo) y el cátodo
(negativo) ya que es esta diferencia de potencial la que arranca y acelera los
electrones que se encuentran excitados por agitación térmica.
La
segunda característica es el tiempo de exposición que es determinante para que
los rayos X puedan interactuar con el tejido de interés.
3.- Por qué han de estar los tubos a vacío.
Según la
ley de ohm el flujo de electrones a través de un material resistivo depende
directamente de la impedancia de dicho material y de la diferencia de potencial
aplicado entre sus extremos. Los tubos de rayos X pueden ser moldeados como un
circuito eléctrico de tal manera que la diferencia de potencial es el voltaje
aplicado en el ánodo y el cátodo y la resistencia el material que los
electrones han de atravesar, en este caso vacío, el cual tiene una impedancia
eléctrica característica menor que la del aire ya que éste posee moléculas con
la que los electrones pueden chocar cediendo parte de su energía cinética en
forma de calor (ley de Joule). Otro motivo por el cual los tubos están en vacío
es para evitar la desviación de los electrones lo que dificultaría que estos
incidieran en la zona correcta.
Mencionar,
como curiosidad, que los tubos de vacío son de vidrio porque este material
posee una tensión de vaporización suficiente como para no vaporizarse a
diferencia, por ejemplo, de lo que ocurriría con el plástico.
4.- Por qué es importante el espectro de emisión
para la radiología ¿no son iguales todos los rayos x?
El
espectro es importante ya que este está relacionado directamente con la energía
de la radiación según la relación de Planck (E=h∙f) y así, dependiendo de la
aplicación de los rayos X, es decir, de la profundidad del tejido a analizar,
de su densidad o de la densidad de los tejidos periféricos y de la duración de
la prueba se emplearán una frecuencias u otras y unos tiempos de exposición u
otros. El tiempo de exposición cobra importancia en intervenciones de larga
duración en la que se han de emplear rayos X ya que se podría producir daños
deterministas en el paciente.
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