Radiografihistorie
Røntgenbilder ble oppdaget i 1895 av Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) som var professor ved Wuerzburg University i Tyskland. Arbeidet med et katodestrålerør i laboratoriet sitt, observerte Roentgen en fluorescerende glød av krystaller på et bord i nærheten av røret. Røret som Roentgen jobbet med besto av en glasskonvolutt (pære) med positive og negative elektroder innkapslet i den. Luften i røret ble evakuert, og når en høyspenning ble påført, produserte røret en fluorescerende glød. Roentgen skjermet røret med tungt svart papir, og oppdaget et grønt farget lysrør generert av et materiale som ligger noen få meter fra røret.
Han konkluderte med at en ny type stråle ble sendt ut fra røret. Denne strålen var i stand til å passere gjennom det tunge papirbelegget og spennende de fosforiserende materialene i rommet. Han fant ut at den nye strålen kunne passere gjennom de fleste stoffer som kaster skygger av faste gjenstander. Roentgen oppdaget også at strålen kunne passere gjennom menneskets vev, men ikke bein og metallgjenstander. Et av Roentgens første eksperimenter sent i 1895 var en film av kona Berthas hånd. Det er interessant at den første bruken av røntgen var for en industriell (ikke medisinsk) applikasjon, ettersom Roentgen produserte et røntgenbilde av en sett med vekter i en boks for å vise sine kollegaer.
Roentgens oppdagelse var en vitenskapelig bombe, og ble mottatt med ekstraordinær interesse av både forsker og lekmenn. . Forskere overalt kunne duplisere eksperimentet hans fordi katoderøret var veldig kjent i denne perioden. Mange forskere droppet andre forskningslinjer for å forfølge de mystiske strålene. Dagens aviser og tidsskrifter ga publikum mange historier, noen sanne, andre fantasifulle, om egenskapene til de nylig oppdagede strålene.
Offentlig fantasi ble fanget av denne usynlige strålen med evnen til å passere gjennom solid materie, og, sammen med en fotografisk plate, gi et bilde av bein og indre kroppsdeler. Vitenskapelig fancy ble fanget av demonstrasjonen av en bølgelengde kortere enn lys. Dette genererte nye muligheter i fysikk, og for å undersøke materiens struktur. Mye entusiasme ble generert over potensielle anvendelser av stråler som et hjelpemiddel i medisin og kirurgi. I løpet av en måned etter kunngjøringen om funnet ble det laget flere medisinske røntgenbilder i Europa og USA, som ble brukt av kirurger for å veilede dem i deres arbeid. I juni 1896, bare seks måneder etter at Roentgen kunngjorde oppdagelsen, ble røntgenstråler brukt av slagmarkens leger for å lokalisere kuler i sårede soldater.
Før 1912 ble røntgenstråler brukt lite utenfor medisin og tannbehandling, selv om det ble produsert noen røntgenbilder av metaller. Årsaken til at røntgenstråler ikke ble brukt i industriell applikasjon før denne datoen var fordi røntgenrørene (kilden til røntgenstrålene) brøt sammen under spenningene som kreves for å produsere stråler med tilfredsstillende gjennomtrengende kraft til industrielle formål. Imidlertid endret det seg i 1913 da røntgenrør med høyt vakuum designet av Coolidge ble tilgjengelige. Høysvakuumrørene var en intens og pålitelig røntgenkilde, som drev med energi opp til 100 000 volt.
I 1922 tok industriell radiografi et nytt skritt fremover med adventen av 200.000 volt røntgenrøret som tillot at røntgenbilder av tykke ståldeler ble produsert på en rimelig tid. I 1931 utviklet General Electric Company 1 000 000 volt røntgengeneratorer, og ga et effektivt verktøy for industriell radiografi. Samme år tillot American Society of Mechanical Engineers (ASME) røntgengodkjenning av smeltesveiste trykkbeholdere som ytterligere åpnet døren for industriell aksept og bruk.
En annen kilde til stråling
Kort etter oppdagelsen av røntgenstråler ble en annen form for gjennomtrengende stråler oppdaget. I 1896 oppdaget den franske forskeren Henri Becquerel naturlig radioaktivitet. Mange forskere i perioden arbeidet med katodestråler, og andre forskere samlet bevis på teorien om at atomet kunne deles inn. Noen av den nye forskningen viste at visse typer atomer oppløses av seg selv. Det var Henri Becquerel som oppdaget dette fenomenet mens han undersøkte egenskapene til fluorescerende mineraler. Becquerel undersøkte prinsippene for fluorescens, hvor visse mineraler lyser (fluorescerer) når de utsettes for sollys. Han brukte fotografiske plater for å registrere denne fluorescensen.
Et av mineralene Becquerel jobbet med var en uranforbindelse. På en dag da det var for skyet til å utsette prøvene hans for direkte sollys, lagret Becquerel noe av stoffet i en skuff med fotografiske plater.Senere da han utviklet disse platene, oppdaget han at de var tåkete (eksponert for lys). Becquerel spurte om hva som ville ha forårsaket denne tåken. Han visste at han hadde pakket platene tett før han brukte dem, så tåket skyldes ikke stray light. I tillegg la han merke til at bare platene som var i skuffen med uranforbindelsen var tåke. Becquerel konkluderte med at uranforbindelsen avga en type stråling som kunne trenge gjennom tungt papir og eksponere fotografisk film. Becquerel fortsatte å teste prøver av uranforbindelser og bestemte at kilden til stråling var elementet uran. Bacquerels oppdagelse var, i motsetning til røntgenstrålene, nesten ubemerket av lekmenn og forskere. Relativt få forskere var interessert i Becquerels funn. Først da Curies oppdaget radium to år senere, ble interessen for radioaktivitet utbredt.
Mens hun jobbet i Frankrike på tidspunktet for Becquerels oppdagelse, ble den polske forskeren Marie Curie veldig interessert i arbeidet hans. Hun mistenkte at en uranmalm kjent som pitchblende inneholdt andre radioaktive elementer. Marie og mannen hennes, Den franske forskeren Pierre Curie begynte å lete etter disse andre elementene. I 1898 oppdaget Curies et annet radioaktivt element i pitchblende, og kalte det «polonium» til ære for Marie Curies hjemland. Senere det året oppdaget Curies et annet radioaktivt element som de kalte radium, eller skinnende element. Både polonium og radium var mer radioaktivt enn uran. Siden disse oppdagelsene har mange andre radioaktive elementer blitt oppdaget eller produsert.
Radium ble den første industrielle gammastrålekilden. Materialet tillot røntgen avstøpninger på opptil 10 til 12 tommer tykke. Under andre verdenskrig vokste industriell radiografi enormt som en del av marinens skipsbyggingsprogram. I 1946 ble menneskeskapte gammastrålekilder som kobolt og iridium tilgjengelig. Disse nye kildene var langt sterkere enn radium og var mye billigere. De menneskeskapte kildene erstattet raskt radium, og bruken av gammastråler vokste raskt i industriell radiografi. kalt, vokste ut av de parallelle oppdagelsene av røntgen og radioaktivitet i de siste årene av 1800-tallet. Eksperimentanter, leger, lekmenn og fysikere satte opp røntgengenererende apparater og fortsatte arbeidet sitt med manglende bekymring angående potensielle farer. En slik mangel på bekymring er ganske forståelig, for det var ingenting i tidligere erfaringer som antydet at røntgenstråler på noen måte ville være farlige. Faktisk var det motsatte tilfelle, for hvem skulle mistenke at en stråle som ligner på lett, men usett, ufølsom eller på annen måte uoppdagelig av sansene, ville være skadelig for en person? Mer sannsynlig, eller slik det virket for noen, kan røntgenstråler være gunstig for kroppen.
Uunngåelig førte den utbredte og ubegrensede bruken av røntgen til alvorlige skader. Ofte ble skader ikke tilskrevet røntgeneksponering, delvis på grunn av langsom symptomdebut, og fordi det ganske enkelt ikke var grunn til å mistenke røntgen som årsak. Noen tidlige eksperimenter bundet røntgeneksponering og hudforbrenninger sammen. Den første advarselen om mulige bivirkninger av røntgenstråler kom fra Thomas Edison, William J. Morton og Nikola Tesla som hver rapporterte øyeirritasjoner fra eksperimentering med røntgenstråler og fluorescerende stoffer.
I dag kan det sies at stråling hører til blant de mest grundig undersøkte sykdomsårsakene. Selv om mye fortsatt gjenstår å lære, er mer kjent om mekanismene for strålingsskader på molekyl-, mobil- og organsystemet enn det som er kjent for de fleste andre helsestressende midler. Det er nettopp denne enorme opphopningen av kvantitative dose-responsdata som gjør det mulig for helsefysikere å spesifisere strålingsnivåer slik at medisinsk, vitenskapelig og industriell bruk av stråling kan fortsette med risikonivåer som ikke er større enn og ofte mindre enn nivåene risiko forbundet med annen teknologi.
Røntgenstråler og gammastråler er elektromagnetisk stråling av nøyaktig samme natur som lys, men med mye kortere bølgelengde. Bølgelengden for synlig lys er i størrelsesorden 6000 Ångstrøm mens bølgelengden til røntgenstråler er i området av en Ångstrøm, og den for gammastråler er 0,0001 Ångstrøm. Denne veldig korte bølgelengden er det som gir røntgen- og gammastråler sin kraft til å trenge gjennom materialer som lys ikke kan. Disse elektromagnetiske bølgene har et høyt energinivå og kan bryte kjemiske bindinger i materialer de trenger inn. Hvis det bestrålte stoffet er levende vev, kan brudd på kjemiske bindinger resultere i endret struktur eller en endring i funksjonen til celler. Tidlig eksponering for stråling resulterte i tap av lemmer og til og med liv.Menn og kvinner forskere samlet inn og dokumentert informasjon om samspillet mellom stråling og menneskekroppen. Denne tidlige informasjonen hjalp vitenskapen til å forstå hvordan elektromagnetisk stråling samhandler med levende vev. Dessverre ble mye av denne informasjonen samlet til store personlige utgifter.