Los rayos X son paquetes de energía en forma de ondas electromagnéticas (radiación electromagnética), como la luz visible, las ondas de radio, los rayos gama, las microondas, entre otras. La energía de los rayos X puede medirse en electrovoltio (eV). La diferencia entre las ondas electromagnéticas está en su longitud de onda (λ) y en su frecuencia (f), cuyo producto es igual a la velocidad de la onda.
La velocidad (v) de toda onda electromagnética es igual a la velocidad de la luz (c = 3 x 108 m/s). La longitud de onda (λ) y la frecuencia (f) se expresan normalmente en metros (m) y en Hertz (Hz), respectivamente. Así, cuando se conoce la longitud de una onda electromagnética, se puede calcular su frecuencia y viceversa. Cuanto mayor es la longitud de onda, menor será la frecuencia de onda.
El ojo humano es sensible a las ondas electromagnéticas de longitud de onda de orden de 400 a 700 nm, formando la franja de la luz visible, cuyas menores y mayores longitudes de onda corresponden a los colores violeta y rojo, respectivamente.
Por otro lado los rayos ultravioleta, X y gama presentan longitudes de ondas más pequeñas que los de la luz visible; mientras que los rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio presentan longitudes de onda más grandes que 700 nm. Los rayos X poseen longitudes de onda en el intervalo de 10-11 a 10-8 metros.
Como el comportamiento de las ondas varía de acuerdo con la interacción entre su longitud de onda y la materia (objetos, cuerpo humano, etc.), las diferentes ondas electromagnéticas pueden utilizarse para diversas finalidades.
Por ejemplo, debido a su longitud de onda de orden de centímetros, las microondas son absorbidas por moléculas de agua presentes en los alimentos; así, los alimentos pueden calentarse cuando se los colocan en los hornos microondas.
Por otro lado, los rayos X poseen longitudes de onda muy pequeños y energía 10 mil veces mayor que la luz visible, lo que facilita su penetración en diversos materiales. Por lo tanto, estos son bastante interesantes en la medicina para el análisis de órganos internos y fracturas, y en el tratamiento de tumores y enfermedades óseas.
Los rayos X comúnmente usados en radiología poseen energías típicas entre 10 y 150 keV. Sin embargo, los rayos X pueden traer problemas de salud, ya que pueden separar las moléculas por ionización. Por esta característica, estos son denominados radiación ionizante.
Si los rayos X penetran mejor, menos rayos X incidiendo en el cuerpo del paciente serán necesarios para que una cantidad suficiente llegue al detector para formar la imagen. De esta forma, cuanto más penetrantes son los rayos X, más baja será la dosis de radiación en el paciente.
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS RAYOS X
- Son radiación electromagnética: no tienen carga, no pudiendo ser reflejados por campos eléctricos o magnéticos.
- En el vacío se propagan a la velocidad de la luz.
- Se propagan en línea recta.
- Se expanden en todas las direcciones.
- Provocan luminosidad en determinados materiales metálicos.
- Ennegrecen la película fotográfica.
- Son más penetrantes cuando tienen energía más alta, longitud de onda corta y frecuencia alta.
- Se vuelven más penetrantes al pasar por materiales absorbentes.
- Cuanto mayor es el voltaje del tubo generador de los rayos X, mejor estos atraviesan un cuerpo.
- Producen radiación al atravesar un cuerpo.
- Cumplen la ley del inverso del cuadrado de la distancia (= 1/d2), es decir, su intensidad se calcula de esa forma.
- Pueden provocar cambios biológicos, benignos o malignos, al interactuar con un cuerpo.