د. حازم سكيك

1- تنتج اشعة اكس بواسطة الاشعاع القادم من الالكترونات وتعتبر اشعة اكس نوع من الضوء (الاشعة الكهرومغناطيسية). عند اثارة الذرات فانها تشع حزم من الطاقة تعرف بالفوتونات. وهذه الطريقة التي تنتج لنا كل أنواع الضوء. واشعة اكس هي نوع من الفوتونات ذات طاقة عالية تنبعث بواسطة الكترونات المدارات الداخلية للذرات.

2- تستخدم اشعة اكس للنظر في التراكيب الدقيقة لانها تمتلك اطوال موجية اصغر كثيرا من الضوء المرئي

اصغر الاطوال الموجية للضوء المرئي هو اللون البنفسجي ويقدر طوله الموجي بـ 400nm. بالمقارنة مع اشعة اكس الضعيفة (soft X-rays) التي لها طول موجي يقدر بـ 1 nm واشعة اكس القوية (hard X-rays) والتي لها طور موجي لا يتجاوز أجزاء من 1 nm. (تخيل ان اظفر الاصبع ينمو بمقدار 1 nm كل ثانية). فانه من المستحيل ان نرى باعيننا التراكيب الدقيقة التي لها ابعاد اصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي، لذلك فان العلماء بحاجة إلى ضوء باطوال موجية صغيرة لرؤية التراكيب الدقيقة على المستوى الذري وهنا تأتي أهمية اشعة أكس.

3- هناك فرق كبير بين اشعة اكس الضعيفة واشعة اكس القوية. تحمل اشعة اكس الضعيفة طاقة اقل بكثير من اشعة اكس القوية ولهذا السبب فانها تمتص بسهولة في الهواء. وتمتص فوتونات اشعة اكس الضعيفة بالكامل في تقريبا في الماء ولا تستطيع ان تخترق اكثر من 1/1000,000 من المتر من الماء. يستخدم الأطباء اشعة اكس القوية في التشخيص وخصوصا في فحص الكسور في العظام ويستخدم العلماء اشعة اكس القوية لدراسة خواص المواد الصلبة على المستوى الذري.

4- اكتشفت اشعة اكس بالصدفة. اطلق على اشعة اكس في البداية باشعة رونتجين Röntgen rays نسبة إلى مكتشفها العالم الألماني وليم رونتجين Wilhelm Röntgen في العام 1895. كان رونتيجن يقوم بتجارب على اشعة انبوبة المهبط وهي عبارة عن شعاع من الالكترونات في انبوبة مفرغة. لقد قام رونتجين بتجهيز انبوبة اشعة مهبط زجاجية بالكامل ومغطاة بورق كرتون مقوى اسود اللون، وبالرغم من ان الورق الأسود كان يغطي كل انبوبة اشعة المهبط الا انه لاحظ توهج يظهر على شاشة الفلوريسنت التي تبعد مسافة عن الانبوبة. بعد ان تمكن رونتجين من استخدام هذا الضوء في تصوير عظام يد زوجته اطلق على هذه الاشعة اسم اشعة اكس أي الاشعة المجهولة لانه لم يكن يعلم ما هي طبيعتها وبقي الاسم مستخدما لهذا اليوم.

5- استخدمت اشعة اكس لاكتشاف التركيب الحلزوني المزدوج للـ DNA. بالرغم من ان كلا من العالمين جيمس واتسون James Watson وفرانكيس كريك Francis Crick اكتشفا تركيب الـ DNA، الا ان اكتشافهما هذا لم يكن ممكنا بدون دراسة حيود اشعة اكس. حيث اجري العالم الكيميائي روزليند فرانكلين Rosalind Franklin تجربة اطلق فيها اشعة اكس على سطح بلوري ودرس نماذج اهداب التشتت الناتجة عن ذلك. بالرجوع للخلف رياضيا أي بمعرفة شكل اهداب التشتت يمكن معرفة التركيب البنائي الذي كونه تمكن العلماء من إعادة بناء تركيب جزئي يمكنه ان يعطي نفس نماذج اهداب التداخل.

6- تنتج اشعة اكس القوية جدا من معجلات جسيمات ضخمة يصل طولها لعدة كيلومترات. اشعة اكس الأقوى المستخدمة الان بواسطة العلماء لاجراء تجاربهم تنتج معجلات خاصة تعرف باسم السينكليترون synchrotron وهو عبارة عن حلقة كبيرة تستخدم المغناطيسيات للحفاظ على الالكترونات تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء في مسار دائري مغلق يصل طوله إلى 1 كيلومتر. مع دوران الالكترونات في الحلقة فانها تطلق طاقة في صورة اشعة اكس بطاقة عالية جدا.

7- من المستحيل دمج اشعة اكس مع الميكروسكوب .ميكروسكوبات اشعة اكس تختلف تماما عن الميكروسكوبات الضوئية المستخدمة في مختبرات المدارس. لان اشعة اكس غير مرئية للعين المجردة، ويستخدم العلماء فيلم او كاشف يمتص اشعة اكس بعد مرورها في العينات ومن ثم يتم تحليل النتائج من هذه الصور.