(RAYOS X-CLASE 4) TIPOS DE RAYOS X / RAYOS X CARACTERISTICOS Y DE FRENADO

Summary

En este video se explican los dos tipos principales de rayos X: los rayos X característicos y los rayos X de frenado. Los rayos X característicos se producen cuando un electrón del cátodo choca con un electrón de una capa interna de un átomo de tungsteno en el ánodo, liberando energía en forma de rayos X. Por otro lado, los rayos X de frenado ocurren cuando un electrón pasa cerca del núcleo del átomo, siendo desviado por su carga positiva, lo que también libera energía en forma de rayos X. A pesar de que ambos procesos generan rayos X, la mayor parte de la energía se convierte en calor dentro del tubo.

Takeaways

• 😀 Los rayos X se producen en el tubo de rayos X cuando los electrones del cátodo chocan contra el ánodo.
• 😀 Existen dos tipos de rayos X: característicos y de frenado, dependiendo de cómo los electrones interactúan con el tungsteno en el ánodo.
• 😀 Los rayos X característicos se generan cuando un electrón de alta energía choca con un electrón en la capa interna de un átomo de tungsteno, arrancándolo.
• 😀 Tras la ionización, el espacio vacío en el átomo es llenado por un electrón de una capa superior, emitiendo energía en forma de un fotón de rayos X característicos.
• 😀 La energía que se pierde al mover el electrón a una capa superior se transforma en un fotón de rayos X.
• 😀 Si un electrón no tiene suficiente energía para arrancar un electrón de la capa interna, simplemente se pierde como calor, sin generar rayos X.
• 😀 Sólo un pequeño porcentaje de las interacciones genera rayos X útiles, mientras que la mayoría produce calor dentro del tubo.
• 😀 Los rayos X de frenado se generan cuando un electrón pasa cerca del núcleo de un átomo de tungsteno, lo que lo desvía y reduce su energía.
• 😀 La desviación del electrón debido a la interacción con el núcleo genera un fotón de rayos X de frenado.
• 😀 El proceso de frenado ocurre cuando un electrón no interactúa con los electrones de las capas, sino que pasa cerca del núcleo, generando energía que se emite como rayos X.
• 😀 En resumen, los rayos X característicos y de frenado se producen por diferentes tipos de interacciones entre los electrones y el tungsteno en el ánodo.

Q & A

¿Cómo se producen los rayos X en un tubo de rayos X?

Los rayos X se producen en un tubo de rayos X cuando los electrones emitidos desde el cátodo chocan con el ánodo, específicamente con el tungsteno, en el blanco del ánodo. Estas interacciones entre los electrones y los átomos de tungsteno generan los rayos X.

¿Qué son los rayos X característicos?

Los rayos X característicos se forman cuando un electrón proyectil tiene suficiente energía para ionizar un átomo del blanco, arrancando un electrón de su capa interna. Esto genera una vacante que es ocupada por un electrón de una capa externa, y la diferencia de energía liberada se emite en forma de un fotón de rayos X.

¿Qué ocurre cuando un electrón arranca un electrón de la capa interna de un átomo de tungsteno?

Cuando un electrón arranca un electrón de la capa interna de un átomo de tungsteno, se crea una vacante en la capa interna, y un electrón de una capa superior ocupa este espacio. Durante este proceso, la energía liberada se transforma en un fotón de rayos X, conocido como rayos X característicos.

¿Por qué se generan rayos X con las interacciones entre electrones y átomos de tungsteno?

Los rayos X se generan debido a la interacción de los electrones proyectiles con los átomos de tungsteno. Cuando un electrón choca con un electrón de la capa interna de un átomo de tungsteno, puede ionizar el átomo, y la energía sobrante se libera como rayos X.

¿Cuánto de la energía generada en un tubo de rayos X se convierte en rayos X útiles?

Solo alrededor del 1-2% de la energía generada en un tubo de rayos X se convierte en rayos X útiles. El 98-99% restante se convierte en calor.

¿Qué sucede si un electrón no tiene suficiente energía para arrancar un electrón de la capa interna de un átomo de tungsteno?

Si el electrón no tiene suficiente energía para arrancar un electrón de la capa interna, no se genera rayos X. En su lugar, el electrón puede simplemente perder energía y generar calor dentro del tubo.

¿Qué son los rayos X de frenado (bremsstrahlung)?

Los rayos X de frenado (bremsstrahlung) se producen cuando un electrón proyectil pasa cerca del núcleo de un átomo de tungsteno y es desviado por la atracción del núcleo. Este proceso le resta energía al electrón, y esa energía se convierte en un fotón de rayos X.

¿Cómo se genera calor en el tubo de rayos X?

El calor en el tubo de rayos X se genera principalmente debido a las interacciones entre los electrones proyectiles y los átomos del blanco, en las cuales una gran parte de la energía se disipa en forma de calor, especialmente cuando los electrones no generan rayos X, sino que simplemente se desvían o pierden energía.

¿Por qué se les llama rayos X característicos a los rayos generados por las interacciones electrón-átomo?

Se les llama rayos X característicos porque la energía del fotón emitido depende de las energías específicas de los niveles de enlace de los electrones en las capas internas del átomo de tungsteno. Estas energías son características del elemento tungsteno.

¿Qué significa el término 'bremsstrahlung' en alemán y cómo se aplica en la física de rayos X?

'Bremsstrahlung' en alemán significa 'frenado' o 'radiación de frenado'. En la física de rayos X, se refiere a la radiación que se emite cuando un electrón es desviado por el núcleo de un átomo, perdiendo parte de su energía en forma de rayos X durante el proceso de frenado.