Natura ed applicazioni dei raggi X

L’intento dell’elaborato è stato quello di fornire una panoramica su diversi aspetti della radiazione X al fine di creare una voce nell’enciclopedia Wikipedia. I raggi X sono fotoni energetici che vengono creati dal frenamento di particelle cariche e da transizioni elettroniche negli atomi. Tipicamente li si possono osservare in fenomeni coinvolgenti campi elettrici o magnetici forti, o particelle cariche ad alte velocità. Tipiche sorgenti dei raggi X sono corpi celesti, in particolare i quasar; i raggi cosmici; o anche strumenti della vita quotidiana come schermi a tubo catodico o il comune nastro adesivo. Quando i raggi X interagiscono con la materia, vengono attenuati con intensità dipendente dal mezzo assorbitore e dalla loro energia. Lo studio di questa attenuazione è particolarmente utile per le applicazioni radiografiche, nelle quali si invia un fascio di raggi X sull’oggetto sotto esame e si misura l’intensità dell’attenuazione per poter così dedurre il tessuto attraversato. L’assorbimento di un fotone X da atomi o molecole comporta spesso la ionizzazione di questi ultimi. Gli esseri viventi sono molto sensibili alle radiazione ionizzante, in quanto può comportare danni (stocastici): al ADN, quindi essere cancerogena; oppure ai discendenti dell’essere esposto. Quantità elevate di radiazione ionizzante comportano danni deterministici che comprendono sintomi che vanno da eritemi e nausea fino alla morte. Proprio questa capacità di uccidere cellule biologiche, viene sfruttata nella radioterapia, dove i tumori vengono irraggiati con sostanziali dosi di radiazione al fine di distruggerli. L’astronomia moderna osserva tutto lo spettro elettromagnetico, tra cui anche i raggi X, che, grazie alle loro elevate energie, sono particolarmente interessanti per osservare fenomeni estremi. La cristallografia a diffrazione di raggi X rappresenta ancora oggi un pilastro per la ricerca sulle strutture atomiche e molecolari, nonostante il suo sviluppo più di cento anni fa.