rayos x

Hace algo más de un siglo, en 1895, Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), científico alemán de la Universidad de Würzburg, descubrió una radiación (entonces desconocida y de ahí su nombre de rayos X) que tenía la propiedad de penetrar los cuerpos opacos.

Para acercarse a los aspectos más importantes del descubrimiento, y al propio personaje, consultar también el capítulo dedicado a las reseñasbiográficas.

Wilhelm Conrad Röntgen
Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), alrededor de 1895 y la radiografía de la mano de su esposa mostrando el anillo de boda. Por su descubrimiento obtuvo el Premio Nobel de Física de 1901.
Instalación de rayos X hospitalarios
Instalación típica de radiología X hospitalaria

Los rayos X son invisibles a nuestros ojos, pero producen imágenes visiblescuando usamos placas fotográficas o detectores especiales para ello...


Imagen radiográfica de una mano

Imagen radiográfica de un mono


Imagen radiográfica de una soldadura bien hecha

Soldadura mal hecha por falta de penetración (línea negra)


Fotografía de una pintura y su radiografía mostrando dos pinturas superpuestas en el mismo lienzo

De casi todos son conocidas lasaplicaciones de los rayos X en el campo de la Medicina para realizar radiografías, angiografías (estudio de los vasos sanguíneos) o las llamadas tomografías computarizadas. Y el uso de los rayos X se ha extendido también a la detección de fallos en metales o análisis de pinturas.


Max von Laue
Max von Laue
(1879-1960) Paul Peter Ewald
Paul P. Ewald
(1888-1985)
Históricamente hablando,pasaron muchos años desde el descubrimiento de los rayos X en 1895, hasta que el descubrimiento de esta radiación revolucionó los campos de la Física, la Química y la Biología. La potencialidad de su aplicación en estos campos vino indirectamente de la mano de Max von Laue (1879-1960), profesor sucesivamente en las Universidades Munich, Zurich, Frankfurt, Würzburg y Berlín, quien pretendiendodemostrar la naturaleza ondulatoria de esta nueva radiación colocó cristales de sulfatos de cobre y de blenda frente a los rayos X, obteniendo la confirmación de su hipótesis y demostrando al mismo tiempo la naturaleza periódica de los cristales.

Esquema de la difracción

Von Laue recibió por ello el Premio Nobel de Física de 1914. El experimento de Laue estuvo muy mediatizado por las ideasprevias que le inculcó Paul Peter Ewald (1888-1985).


William H. Bragg
William H. Bragg
(1862-1942)
William L. Bragg
William L. Bragg
(1890-1971) Pero quienes realmente sacaron provecho del descubrimiento de los alemanes fueron los británicos Bragg (padre e hijo), William H. Bragg (1862-1942) y William L. Bragg (1890-1971), quienes en 1915 recibieron el Premio Nobel de Física al demostrar lautilidad del fenómeno que había descubierto von Laue para obtener la estructura interna de los cristales. Pero todo esto será objeto de apartados posteriores.

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, como lo es la luz visible, o las radiaciones ultravioleta e infrarroja, y lo único que los distingue de las demás radiaciones electromagnéticas es su llamada longitud de onda, que es delorden de 10-10 m (equivalente a la unidad de longitud que conocemos como Angstrom).

Una excelente información divulgativa sobre el espectro electromagnético se puede encontrar en alguna de las páginas de la NASA, y en general sobre el uso médico de los rayos X en Medical Radiography, o en las páginas dedicadas a The X-Ray Century.


Representación de una onda electromagnética, con los camposeléctrico (E) y magnético (H) asociados, avanzando a la velocidad de la luz.


Espectro contínuo de la luz visible (desde el rojo al violeta disminuye la longitud de onda)

ν(Hz) λ(m) = 3 108m Hz
E(J) = h(J/Hz) ν(Hz) = k(J/K molécula) T(K)
h = 6.6 10-34 (J/Hz); k = 1.4 10-23 (J/K molécula); 1 eV = 1.6 10-19 (J)
Figura adaptada según aparece en las páginas del Berkeley Lab

Los...