Проникающие лучи: рентген как инструмент для науки, медицины и производства

Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», рентгеновские лучи, открытые более века назад, стали универсальным инструментом для проникновения в скрытые структуры материи, революционизировав множество отраслей от здравоохранения до производства энергии.

Ученый, случайно обнаруживший странное свечение в своей лаборатории 130 лет назад, не подозревал, что его находка позволит смотреть сквозь непрозрачные объекты и окажется ключевой в медицине, расследованиях, искусстве и энергетике.

Взгляд в недра материи  

8 ноября 1895 года в лаборатории Вюрцбургского университета (Бавария) Вильгельм Рентген экспериментировал с катодной трубкой. В темноте он заметил свечение на флуоресцентном экране рядом: при выключении трубки оно исчезало, при включении – появлялось вновь. Учёный понял, что открыл неизвестные лучи, проходящие сквозь непрозрачные материалы, и назвал их X-лучами.

Обнаружение травм, улик и мифов  

Применение рентгена началось сразу: в январе 1896 года врачи диагностировали переломы и удаляли пули. Во время Первой мировой Мария Склодовская-Кюри создала мобильные рентген-станции на автомобилях для фронта. Сегодня это ключевой метод выявления травм, болезней лёгких и проблем опорно-двигательного аппарата.

Открытие вызвало общественные фантазии: в 1896 году американский депутат предлагал запретить X-лучи в биноклях, боясь «проникновения в душу». Пресса стращала «чтением мыслей», а торговцы продавали «защитные» кошельки и шляпы.

Рентген не читает мысли, но раскрывает скрытое. Криминалисты быстро его освоили: лучи находили пули и осколки в телах, а анализ трещин костей указывал траекторию выстрела. Сегодня рентгеновская спектрометрия выявляет микроследы (копоть, порох) без повреждения улик.

Влияние на науку  

X-лучи стали мощным средством для исследований. Антуан Беккерель и супруги Кюри открыли радиоактивность с их помощью, Макс Лауэ – дифракцию в кристаллах. Уильям Брэгг с отцом применили рентгеноструктурный анализ для изучения атомных структур веществ.

Эксперименты с лучами помогли разобрать ДНК. В мае 1952 года Розалинд Франклин и Рэймонд Гослинг сделали снимок ее структуры – «фотографию 51». Это стало основой молекулярной биологии и помогло Джеймсу Уотсону с Фрэнсисом Криком описать двойную спираль ДНК, как ее рисуют в учебниках.

Секреты полотен  

Рентгеновские изображения раскрывают процесс работы художника: ошибки, изменения композиции и даже картины под слоем краски.

Реставраторы используют рентген для оценки икон, состава пигментов, выявления фальшивок и состояния стекла или керамики без ущерба.

Рентген 2.0: эффективность и скорость  

В промышленности рентген – идеальный для неинвазивного контроля, изучая объект без разрушения. Он лежит в основе новых устройств. На Восточно-Мессояхском месторождении – самом северном нефтяном промысле России – внедрили беспроводную систему цифровой радиографии «Цифракон» для инспекции труб. В отличие от традиционного рентгена, требующего остановки добычи, эта технология работает без перерывов.

«Только за текущий год с помощью комплекса проверили 833 сварных соединения» – говорит Игорь Журавлев, начальник лаборатории неразрушающего контроля «Мессояханефтегаза».

По его словам, система ускоряет процесс: изображение сразу передается на планшет, позволяя выявлять дефекты на месте.

В атомной энергетике рентген критичен для производства, установки и проверки оборудования, особенно сварки реакторных корпусов, где качество на первом месте.