X線：偶然の幸運から医療の驚異へ

要約

この記事では、Wilhelm RöntgenによるX線の発見、その性質、医療応用について探求します。また、X線を使用して体の詳細な断層像を生成するノーベル賞受賞の発明であるコンピュータ断層撮影（CT）スキャンについても説明します。

X線の発見

1895年、Wilhelm Röntgenは陰極管で実験をしているときにX線を発見しました。彼は、蛍光灯が逃げるのを防ぐために管に巻いたダンボールを通過した見えない光線に気付きました。彼はこれらの光線をX線と呼び、その発見は最終的に彼にノーベル賞をもたらしました。

X線の性質

X線は可視光よりもエネルギーが高く、ガンマ線よりも低いエネルギーを持つ電磁波の一種です。彼らは半透明のように多くの種類の物質を通過することができ、医療応用に特に役立ちます。X線は物質と相互作用すると、電子と衝突します。時には、X線はそのエネルギーをすべて物質に移し、吸収されます。他の場合、一部のエネルギーのみが転送され、残りは散乱されます。これらの結果の頻度は、X線がどのくらいの電子に当たる可能性があるかによって異なります。物質が密度が高いか、原子番号が高い元素でできている場合、衝突がより起こりやすくなります。

X線の医療応用

X線は骨などの臓器の画像を作成するのに十分な強さがあり、それらを傷つけることなく作成することができます。また、肺や筋肉などの組織を貫通することができ、フィルムを暗くすることができます。ただし、生殖器や甲状腺などの組織に突然変異を引き起こす可能性がわずかにあるため、鉛製のエプロンが使用されることがよくあります。X線は、骨折の診断、腫瘍の検出、心臓病の識別など、多くの医療応用に使用されています。

コンピュータ断層撮影（CT）スキャン

CTスキャナーは、患者の体内に扇形または円錐形のX線を送り、検出器の配列に到達させることによって機能します。X線ビームは、患者を中心に回転し、しばしば患者の体を下に移動することもあります。X線源は螺旋軌道を描きます。螺旋CTスキャンは、解剖学的特徴、腫瘍、血栓、感染症を見つけるのに十分な詳細な断層像に加工されたデータを生成します。CTスキャンは、何千年も前に埋葬されたミイラの心臓病や虫歯を検出することさえできます。