De nos jours, les médecins prescrivent des radiographies pour diagnostiquer toutes sortes de problèmes : un os cassé, une pneumonie, une insuffisance cardiaque, et bien d'autres choses encore.
La mammographie, la méthode standard de dépistage du cancer du sein, utilise les rayons X. Nous y pensons à peine, tant elles sont omniprésentes. Mais il n'y a pas si longtemps, il était impossible de trouver un os cassé, une tumeur ou un objet avalé sans ouvrir une personne.
Cour 1 : Les Rayons X : Nature, Domaine Et Découverte
Module : Physique Appliquée Et Technologie En Imagerie De Projection
Du 1er Année Manipulateur en Radiologie Semester 1 Paramédical
Wilhelm Roentgen, professeur de physique à Wurzburg, en Bavière, a découvert les rayons X en 1895 - accidentellement -
1. Nature, Domaine Et Découverte Des Rayons X
2. Les rayons X sont des ondes électromagnétiques
Onde sinusoïdale (électromagnétique)
3. Définition du photon, quantum d'énergie
4. Place des rayons X parmi les radiations électromagnétiques
5. Découverte des rayons X
6. L'expérience de RÔNTGEN
7. Le tube de Crookes
8. Comment Rôntgen Fait Sa Découverte
9. Comment Rôntgen Fait Connaître Ses Résultats
Rôntgen fait une conférence
Rôntgen publie un second article
10. L'explication du phénomène d'apparition des rayons X
11. Résumé Du Cours 1 Du Module Physique Appliquée
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Wilhelm Roentgen, professeur de physique à Wurzburg, en Bavière, a découvert les rayons X en 1895 - accidentellement -alors qu'il testait si les rayons cathodiques pouvaient traverser le verre. Son tube cathodique étant recouvert d'un épais papier noir, il fut surpris lorsqu'une lumière verte incandescente s'échappa néanmoins et se projeta sur un écran fluorescent voisin. En faisant des expériences, il a découvert que la lumière mystérieuse traversait la plupart des substances mais laissait des ombres sur les objets solides. Comme il ne savait pas ce qu'étaient ces rayons, il les appela "rayons X", ce qui signifie "inconnu".
Roentgen a rapidement constaté que les rayons X traversaient également les tissus humains, rendant visibles les os et les tissus sous-jacents. La nouvelle de sa découverte se répand dans le monde entier et, en l'espace d'un an, les médecins d'Europe et des États-Unis utilisent les rayons X pour localiser les coups de feu, les fractures, les calculs rénaux et les objets avalés. Les récompenses pour ses travaux affluent, y compris le premier prix Nobel de physique en 1901.
L'utilisation clinique des rayons X est florissante, avec peu de considération pour les effets secondaires potentiels de l'exposition aux radiations. Il y a eu quelques soupçons de la part de scientifiques comme Thomas Edison, Nikola Tesla et William J. Morton, qui ont tous rapporté des blessures qu'ils pensaient avoir été causées par des expériences avec des rayons X. Mais dans l'ensemble, l'utilisation des rayons X à ses débuts a été sans danger. Mais dans l'ensemble, l'utilisation des rayons X était très répandue et sans restriction, à tel point que dans les années 1930 et 1940, les magasins de chaussures offraient des radiographies gratuites pour que les clients puissent voir les os de leurs pieds.
Aujourd'hui, nous comprenons beaucoup mieux les risques associés aux rayons X et nous avons mis au point des protocoles visant à réduire considérablement les expositions inutiles. Et si les rayons X restent une pierre angulaire de la médecine moderne, leur découverte a ouvert la voie au développement du large éventail de techniques d'imagerie d'aujourd'hui, notamment l'imagerie par résonance magnétique (IRM), la tomodensitométrie (TDM), les ultrasons, l'échocardiographie et bien d'autres encore, dont certaines évitent totalement l'utilisation de rayonnements. Ce n'est pas un mauvais héritage pour une découverte accidentelle.
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Les rayons X ont été découverts en 1895 par Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923), professeur à l'université de Wuerzburg, en Allemagne. Travaillant avec un tube cathodique dans son laboratoire, Roentgen a observé une lueur fluorescente de cristaux sur une table près de son tube.
Le tube avec lequel Roentgen travaillait consistait en une enveloppe de verre (ampoule) dans laquelle étaient encapsulées des électrodes positives et négatives. L'air du tube était évacué et lorsqu'une haute tension était appliquée, le tube produisait une lueur fluorescente. Roentgen a protégé le tube avec du papier noir épais et a découvert une lumière fluorescente de couleur verte générée par un matériau situé à quelques mètres du tube.
Il en conclut qu'un nouveau type de rayon était émis par le tube. Ce rayon était capable de traverser le papier épais et d'exciter les matériaux phosphorescents dans la pièce. Il a découvert que le nouveau rayon pouvait traverser la plupart des substances et projeter des ombres d'objets solides. Roentgen a également découvert que le rayon pouvait traverser les tissus humains, mais pas les os ni les objets métalliques.
L'une des premières expériences de Roentgen, à la fin de l'année 1895, est un film de la main de sa femme, Bertha. Il est intéressant de noter que la première utilisation des rayons X était destinée à une application industrielle (et non médicale), puisque Roentgen a produit une radiographie d'un ensemble de poids dans une boîte pour la montrer à ses collègues.
L'image radiographique d'une main portant une bague a révélé une bague sur un squelette.La découverte de Roentgen a fait l'effet d'une bombe scientifique et a été accueillie avec un intérêt extraordinaire par les scientifiques et les profanes. Les scientifiques du monde entier pouvaient reproduire son expérience car le tube cathodique était très connu à cette époque.
De nombreux scientifiques ont abandonné d'autres domaines de recherche pour s'intéresser aux mystérieux rayons. Les journaux et les magazines de l'époque ont fourni au public de nombreuses histoires, certaines vraies, d'autres fantaisistes, sur les propriétés des rayons nouvellement découverts.
L'imagination du public est attirée par ce rayon invisibleRayon - Faisceau d'énergie de faible section transversale. capable de traverser la matière solide et, associé à une plaque photographique, de fournir une image des os et des parties intérieures du corps. La démonstration d'une longueur d'onde plus courte que la lumière a suscité l'enthousiasme des scientifiques.
Cela a ouvert de nouvelles possibilités en physique et pour l'étude de la structure de la matière. Les applications potentielles des rayons comme aide à la médecine et à la chirurgie suscitent beaucoup d'enthousiasme.
Moins d'un mois après l'annonce de la découverte, plusieurs radiographies médicales avaient été réalisées en Europe et aux États-Unis, qui étaient utilisées par les chirurgiens pour les guider dans leur travail. En juin 1896, six mois seulement après l'annonce de la découverte de Roentgen, les rayons X étaient utilisés par les médecins des champs de bataille pour localiser les balles dans les soldats blessés.
Avant 1912, les rayons X n'étaient guère utilisés en dehors des domaines de la médecine et de la dentisterie, bien que l'on ait produit quelques images radiographiques de métaux.
La raison pour laquelle les rayons X n'étaient pas utilisés dans les applications industrielles avant cette date est que les tubes à rayons X (la source des rayons X) tombaient en panne sous les tensions requises pour produire des rayons d'une puissance de pénétration satisfaisante à des fins industrielles.
Toutefois, la situation a changé en 1913 lorsque les tubes à rayons X à vide poussé conçus par Coolidge sont devenus disponibles. Les tubes à vide poussé constituaient une source de rayons X intense et fiable, fonctionnant à des énergies allant jusqu'à 100 000 volts.
En 1922, la radiographie industrielle a franchi une nouvelle étape avec l'arrivée du tube à rayons X de 200 000 volts qui permettait de réaliser des radiographies de pièces en acier épais dans un délai raisonnable. En 1931, la General Electric Company met au point des générateurs de rayons X de 1 000 000 de volts, offrant ainsi un outil efficace pour la radiographie industrielle.
La même année, l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) a autorisé l'approbation par rayons X des récipients sous pression soudés par fusion, ouvrant ainsi la voie à l'acceptation et à l'utilisation industrielles.
Une deuxième source de rayonnement
Peu de temps après la découverte des rayons X, une autre forme de rayons pénétrants a été découverte. En 1896, le scientifique français Henri Becquerel a découvert la radioactivité naturelle. De nombreux scientifiques de l'époque travaillaient avec des rayons cathodiques, et d'autres scientifiques rassemblaient des preuves de la théorie selon laquelle l'atome pouvait être subdivisé.
Certaines de ces nouvelles recherches ont montré que certains types d'atomes se désintègrent d'eux-mêmes. C'est Henri Becquerel qui a découvert ce phénomène en étudiant les propriétés des minéraux fluorescents. Becquerel étudiait les principes de la fluorescence, selon lesquels certains minéraux brillent (deviennent fluorescents) lorsqu'ils sont exposés à la lumière du soleil. Il utilisait des plaques photographiques pour enregistrer cette fluorescence.
L'un des minéraux avec lesquels Becquerel travaille est un composé d'uranium. Un jour où le temps était trop nuageux pour exposer ses échantillons à la lumière directe du soleil, Becquerel a stocké une partie du composé dans un tiroir avec ses plaques photographiques. Plus tard quand il a développé ces plaques, il a découvert qu'elles étaient embuées (exposition exposée à la lumière).
Becquerel s'est demandé ce qui avait pu causer cette buée. Il savait qu'il avait bien enveloppé les plaques avant de les utiliser, et que la buée n'était donc pas due à une lumière parasite. En outre, il a remarqué que seules les plaques qui se trouvaient dans le tiroir contenant le composé d'uranium étaient embuées.
Becquerel en conclut que le composé d'uranium émet un type de rayonnement qui peut pénétrer le papier épais et exposer le film photographique. Becquerel continue à tester des échantillons de composés d'uranium et détermine que la source de rayonnement est l'élément uranium. La découverte de Becquerel, contrairement à celle des rayons X, est passée pratiquement inaperçue des profanes comme des scientifiques.
Relativement peu de scientifiques se sont intéressés aux découvertes de Becquerel. Il faudra attendre la découverte du radium par les Curie deux ans plus tard pour que l'intérêt pour la radioactivité se généralise.
Alors qu'elle travaillait en France au moment de la découverte de Becquerel, la scientifique polonaise Marie Curie s'est beaucoup intéressée à ses travaux. Elle soupçonnait qu'un minerai d'uranium connu sous le nom de pechblende contenait d'autres éléments radioactifs. Marie et son mari, le scientifique français Pierre Curie, se sont mis à la recherche de ces autres éléments.
En 1898, les Curie découvrent un autre élément radioactif dans la pechblende et le nomment "polonium" en l'honneur du pays natal de Marie Curie. Plus tard la même année, les Curie découvrent un autre élément radioactif qu'ils nomment radium, ou élément brillant. Le polonium et le radium étaient tous deux plus radioactifs que l'uranium. Depuis ces découvertes, de nombreux autres éléments radioactifs ont été découverts ou produits.
Le radium est devenu la première source industrielle de rayons gamma. Ce matériau permettait de radiographier des pièces coulées d'une épaisseur de 10 à 12 pouces. Pendant la Seconde Guerre mondiale, la radiographie industrielle a connu un essor considérable dans le cadre du programme de construction navale de la Marine. En 1946, des sources de rayons gamma artificielles telles que le cobalt et l'iridium sont devenues disponibles.
Ces nouvelles sources étaient beaucoup plus puissantes que le radium et beaucoup moins coûteuses. Les sources artificielles ont rapidement remplacé le radium, et l'utilisation des rayons gamma s'est rapidement développée dans la radiographie industrielle.
Préoccupations sanitaires
La science de la radioprotection, ou "physique de la santé" comme on l'appelle plus proprement, est née des découvertes parallèles des rayons X et de la radioactivité dans les dernières années du XIXe siècle. Les expérimentateurs, les médecins, les profanes et les physiciens ont tous installé des appareils générant des rayons X et ont poursuivi leurs travaux sans se soucier des dangers potentiels.
Ce manque d'inquiétude est tout à fait compréhensible, car rien dans l'expérience antérieure ne laissait penser que les rayons X pouvaient être dangereux de quelque manière que ce soit. En fait, c'est plutôt le contraire qui s'est produit, car qui pourrait penser qu'un rayon semblable à la lumière, mais invisible, non ressenti ou indétectable par les sens, pourrait être dangereux pour une personne ? Plus probablement, ou du moins c'est ce qu'il semblait à certains, les rayons X pouvaient être bénéfiques pour le corps.
Inévitablement, l'utilisation généralisée et effrénée des rayons X a entraîné de graves blessures. Souvent, les blessures ne sont pas attribuées à l'exposition aux rayons X
en partie à cause de la lenteur de l'apparition des symptômes et parce qu'il n'y avait tout simplement aucune raison de soupçonner les rayons X d'en être la cause. Certains des premiers expérimentateurs ont fait le lien entre l'exposition aux rayons X
et les brûlures de la peau. Les premières mises en garde contre les effets néfastes possibles des rayons X ont été lancées par Thomas Edison, William J. Morton et Nikola Tesla, qui ont tous trois signalé des irritations oculaires dues à des expériences avec des rayons X et des substances fluorescentes.
Aujourd'hui, on peut dire que les rayonnements comptent parmi les causes de maladie les plus étudiées. Bien qu'il reste encore beaucoup à apprendre, on en sait plus sur les mécanismes des dommages causés par les rayonnements sur les systèmes moléculaires, cellulaires et organiques que sur la plupart des autres agents stressants pour la santé.
En effet, c'est précisément cette vaste accumulation de données quantitatives sur la relation dose-réponse qui permet aux physiciens de la santé de spécifier les niveaux de rayonnement afin que les utilisations médicales, scientifiques et industrielles des rayonnements puissent se poursuivre à des niveaux de risque qui ne sont pas supérieurs, et souvent inférieurs, aux niveaux de risque associés à toute autre technologie.
Les rayons X et les rayons gamma sont des rayonnements électromagnétiques
De même nature que la lumière, mais de longueur d'onde beaucoup plus courte. La longueur d'onde de la lumière visible est de l'ordre de 6000 angströms alors que la longueur d'onde des rayons X est de l'ordre d'un angström et celle des rayons gamma de 0,0001 angström.
Cette longueur d'onde très courte est ce qui confère aux rayons X et aux rayons gamma leur pouvoir de pénétrer les matériaux, ce que la lumière ne peut faire. Ces ondes électromagnétiques ont un niveau d'énergie élevé et peuvent briser les liaisons chimiques des matériaux qu'elles pénètrent. Si la matière irradiée est un tissu vivant, la rupture des liaisons chimiques peut entraîner une altération de la structure ou un changement de la fonction des cellules. Les premières expositions aux rayonnements ont entraîné la perte de membres et même de vies.
Des chercheurs, hommes et femmes, ont recueilli et documenté des informations sur l'interaction entre les rayonnements et le corps humain. Ces premières informations ont aidé la science à comprendre comment les rayonnements électromagnétiques
interagit avec les tissus vivants. Malheureusement, la plupart de ces informations ont été recueillies à grands frais personnels.
Cours Du 3ème Année Manip en Radiologie
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