Le domaine radiologique utilise les rayons X à grande échelle à plusieurs fins; diagnostics, thérapies, contrôles d'homogénéité, conservation des aliments, entre autres sont effectués. Mais d'où viennent les rayons X? Comment se forment-ils? Pourquoi ne les voyons-nous pas? Quels dangers offrent-ils? Autant de questions qui intriguent de nombreuses personnes qui utilisent ce précieux outil.
Les rayons X ont été découverts par Wilhelm Conrad Röntgen (un physicien né en Allemagne) en 1895. Dans son expérience, Röntgen a projeté des électrons accélérés contre une cible, comme le montre la figure :
Le filament de cet appareil laisse des électrons accélérés en raison de la différence de potentiel élevée entre les bornes. Les électrons sortant du filament se dirigent vers la cible avec laquelle ils entreront en collision et seront brusquement ralentis, convertissant l'énergie cinétique (mouvement) en rayons X et une grande partie en chaleur. Le rayonnement X émis, dû au freinage du faisceau d'électrons, est appelé Bremsstrahlung, ce qui signifie rayonnement de freinage.
Nous savons maintenant d'où il vient et comment le rayonnement X se forme. La raison pour laquelle nous ne voyons pas le rayonnement X est directement liée à sa longueur d'onde. Nos yeux sont sensibilisés au point où nous voyons une petite bande de rayonnement électromagnétique, qui se situe entre 104mois 105m (valeurs de longueur d'onde - environ), cependant les rayons X sont compris entre 10-9mois 10-12m. Par conséquent, la plage de rayonnement X n'est pas sensible à nos yeux et pour cette raison, nous ne pouvons pas les voir.
Les longueurs d'onde des rayons X sont très petites par rapport à la lumière visible; plus la longueur d'onde d'un faisceau de rayonnement est courte, plus il est énergétique. Les rayons X sont classés comme ionisants car ils sont capables d'éliminer les charges électriques des atomes en raison de la grande quantité d'énergie qu'ils transportent.
L'élimination d'un électron d'un atome qui constitue l'ADN d'une cellule provoque une mutation génétique dans le structure de cette cellule et les prochaines cellules qui seront générées à partir de celle qui est devenue mutant; ce fait peut conduire au cancer, à l'anémie, au syndrome de Down et à d'autres pathologies.
Le danger que posent les rayons X est lié à la grande quantité d'énergie qu'ils transportent.
Plusieurs applications sont faites avec cette onde électromagnétique, si toutes les précautions sont prises, le souvenir qu'elle laissera sera bénéfique.
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par Frédéric Borges
Diplômé en Physique
Équipe scolaire du Brésil
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Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
ALMEIDA, Frédéric Borges de. « Physique des rayonnements X »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-das-radiacoes-x.htm. Consulté le 27 juin 2021.
