А) Естественные источники излучения

Природа рентгеновских лучей, их место в шкале электромагнитных волн.

Уже после первых опытов Рентген твердо установил, что Х-лучи отличаются от катодных, они не несут заряда и не отклоняются магнитным полем, но возбуждаются катодными лучами. Они невидимы для глаза, действуют на магнитное поле и т.д. Таким образом, возникает и распространяется короткий электромагнитный импульс, т.е. электромагнитная волна.

Рентгеновские лучи, являющиеся электромагнитной волной длиной волны от 80 нм до 0, 0001 нм, в шкале электромагнитных волн со стороны длинных волн граничит с ультрафиолетовыми лучами оптического диапазона, а со стороны коротких волн – с γ лучами.

Источники рентгеновского излучения.

Источников рентгеновского излучения можно разделить на две группы: естественные и искусственные.

А) Естественные источники излучения

Естественные источники рентгеновского излучения, генераторы рентгеновского излучения, находятся вне Земли. Один из них - Солнце. Его рентгеновская радиация настолько огромна, что способна в считанные минуты уничтожить все живое на Земле. Но на наше счастье, рентгеновский квант по дороге к Земле бесчисленное множество раз поглощается и испускается частицами атмосферы, в итоге он приходит на поверхность Земли «обессиленным». Так жесткая радиация солнечных недр становится все более мягкой и превращается в УФ, видимую и ИК. Поэтому нельзя сказать, что рентгеновские лучи вошли в нашу жизнь тогда, когда их открыл Рентген. Человечество сталкивается с ними на каждом шагу с тех пор, как появилось на свет.

Существуют "рентгеновские" звезды, хотя они достаточно редки. И в нашей галактике и в туманности Андромеды на миллиард обычных звезд приходится только одна рентгеновская. К 1977 году было обнаружено приблизительно 200 рентгеновских звезд. Полагают, что дальнейшие поиски увеличат это число до тысячи. Предполагают, что рентгеновское и оптическое (видимое) излучение рентгеновских звезд представляет непрерывный спектр теплового излучения газа, разогретого до десятков миллионов градусов.

Пульсары - невидимые в обычный телескоп "маяки", которые регулярно, нередко с удивительной правильностью через равные промежутки времени изменяют интенсивность своего излучения, радиоволнового или рентгеновского. Пульсар - это нейтронная звезда, которая действует не в одиночку, а вдвоем с напарником, подобным нашему Солнцу только во много раз больше. Будучи сравнительно с ним карлицей, но зато сверхплотной и весьма массивной, она непрестанно перетягивает на себя вещество своего компаньона - раскаленного газообразного шара. При этом выделяется огромное количество лучистой энергии в рентгеновском диапазоне. А так как нейтронная звезда вращается вокруг своей оси, то Х-лучи мигают. Геркулес X-I - период обращения вокруг оси 1,24 сек. Центавр X - 3 - 4,84 сек. При каждом таком пируэте в том же темпе поворачивается и поток Х-лучей, т.к. источник испускает ее не равномерно во все стороны, а направленным узким коническим пучком. Как зеленый маяк с прожектором.

На возможность существования нейтронных звезд первым указал Ландау еще в 1932 году. Рентгеновская звезда - ядро диаметром в 80 км. Если бы наша планета перешла в такое состояние, то поперечник уменьшился бы до 100 м. Одна чайная ложка вещества Земли была бы тяжелее миллиарда тонн.

Рис 1. Рентгеновская трубка

Источниками Х-лучей могут служить некоторые радиоактивные изотопы, интенсивность х-лучей изотопных источников на несколько порядков меньше интенсивности излучения рентгеновской трубки.