Rayos X

Rayos X
ESPECTROS DE EMISIÓN
* Espectros continuos de fuentes de haces de electrones: En un tubo de rayos x los electrones que se producen en un cátodo caliente son acelerados hacia un ánodo metálico (el blanco) mediante una alta diferencia de potencial de 100 kV, cuando los electrones chocan con el ánodo, una parte de la energía del haz de electrones se convierte en rayos X.
* Esteespectro se caracteriza por un límite de longitud de onda corta muy bien definido (λ0), que depende del voltaje de aceleración V pero es independiente del material que constituye el blanco.

ESPECTROS DE ABSORCIÓN
* En estos las longitudes de onda de los picos son características del elemento e independientes de su estado químico.
* La peculiaridad en estos es la aparición dediscontinuidades definidas, llamadas bordes de absorción, a longitudes de onda inmediatamente superiores a las del máximo de absorción.
* Proceso de absorción: La absorción de un cuanto de rayos x produce la expulsión de uno de los electrones más internos de un átomo, lo cual da como resultado la producción de un ión excitado. En este proceso la energía total de la radiación hv se divide entre la energíacinética del electrón y la energía potencial del ión excitado. La mayor probabilidad de absorción se produce cuando la energía del cuanto es exactamente igual a la necesaria para sacar un electrón de la periferia del átomo.

ESPECTROS DE FUENTES DE HACES DE ELECTRONES
* Estos constan de dos series de líneas. El grupo de longitud de onda más corta se llama K y el otro serie L. Los elementoscon números atómicos inferiores a 23 producen solo una serie K.
* El voltaje de aceleración mínimo necesario para la excitación de las líneas de cada elemento aumenta con el número atómico.
* La escala de energías es logarítmica.
* Estos espectros son el resultado de transiciones electrónicas en los orbitales atómicos más internos. La serie K de longitud de onda corta se produce cuandolos electrones de alta energía que proceden del cátodo sacan electrones de los orbitales más cercanos al núcleo de los átomos del blanco. La colisión da lugar a la formación de iones excitados que después emiten cuantos de radiación x cuando los electrones provenientes de los orbitales externos sufren transiciones hacia el orbital que ha quedado vacío.
* La serie L de líneas surge cuando elsegundo nivel cuántico principal pierde un electrón, ya sea por la expulsión de un electrón proveniente del cátodo o por la transición de un electrón L a un nivel K que produce un cuanto de radiación K.
FLUORESCENCIA DE RAYOS X
La existencia de un sistema atómico con distintos niveles de energía y las posibles transiciones electrónicas entre ellos. La base de la técnica analítica de laFluorescencia de rayos-X por dispersión en longitud de onda (WDFRX) es la medida de la energía de la radiación emitida en estas transiciones energéticas.
El fenómeno de fluorescencia de rayos-X se puede describir en dos etapas:
* Excitación: Si se considera un sistema en su estado basal, al aplicarse una energía de una magnitud suficiente, ésta puede ser absorbida por el sistema, pasando éste a unestado de mayor energía o estado excitado debido a la salida de electrones del átomo. A la excitación producida por rayos X que provienen del tubo de rayos-X, se le llama radiación primaria o fotones de rayos-X primarios.
* Emisión: Los estados excitados son inestables, y el átomo tiende a volver a su estado fundamental, para lo cual se producen saltos de electrones desde los niveles más externoshacia los niveles más internos, para ocupar los huecos producidos. Este proceso produce desprendimiento de energía en forma de radiación de rayos-X secundaria llamada fluorescencia de rayos-X.

DIFRACCIÓN DE RAYOS X
* Permite determinar el arreglo de los átomos en los compuestos sólidos y para medir las longitudes y los ángulos de enlace. El fenómeno de difracción es la interferencia...