Muito provavelmente você já utilizou os raios x ou, ao
menos, já ouviu algo sobre eles. Pois é, os raios x são
famosos.
Mas de onde vem essa fama? O que eles possuem de tão extraordinário
para ser famosos? É isso que discutiremos.
Os raios x foram acidentalmente descoberto em 1895 por Wilhelm Konrad Roentgen (1845-1923),
físico alemão, enquanto estudava um fenômeno de
luminescência, fenômeno este em grande estudo na época.
Roentgen usou a denominação raios x por não conhecer
a natureza das radiações que havia descoberto.
Hoje, sabe-se que os raios x são uma radiação
eletromagnética de energia dezenas de milhares de vezes
maior que a da luz visível.
Tudo bem, mas o que é radiação eletromagnética?
Radiação eletromagnética é a energia transportada
por um campo eletromagnético, que se propaga em forma de ondas eletromagnéticas.
Os campos elétrico e magnético, ao se
propagarem no espaço, geram-se mutuamente e transportam energia
sob a forma de radiação eletromagnética.
A luz visível também é radiação
eletromagnética. A única diferença entre a luz e os
raios x é que a luz tem uma faixa de freqüências específica
que os nossos olhos conseguem perceber, através de células
especializadas localizadas na retina,
o que nos possibilita vê-la. Os raios x têm uma faixa de
freqüências muito maior, que fica fora do nosso limite de visão.
O calor, as ondas de rádio e as microondas (aquelas mesmas que
você usa para aquecer os alimentos) também
são radiação eletromagnética.
Pois bem, voltando ao raios x, como será que eles são produzidos nos laboratórios e nos equipamentos de medicina especializados em raios x?
Eles podem se encontrados no sol, nas galáxias e em alguns planetas.
Em laboratório: são produzidos por enormes
diferenças de potencial (também conhecida como voltagem
ou tensão), da ordem de milhares de volts. Tudo começa
com um dispositivo semelhante a uma lâmpada incandescente: uma
pequena corrente elétrica aquece um filamento de tungstênio,
metal muito difícil de derreter. Este aquecimento libera elétrons
do metal (efeito termoiônico). Pois bem, estes elétrons são
acelerados, devido à diferença de potencial, contra uma placa
de cobre, por exemplo. O filamento de
tungstênio é ligado ao terminal negativo de um potente
transformador, enquanto que a placa de cobre é ligada ao terminal
positivo. Quando o transformador é posto em funcionamento, a placa
de cobre fica carregada positivamente e, como as
cargas de sinais contrários se atraem, sendo os elétrons
cargas negativas, estes são deslocados em grande velocidade
(cerca da metade da velocidade da luz) ao encontro da placa de cobre.
Ao se chocarem contra a placa são obrigados
a parar bruscamente, sofrendo uma tremenda desaceleração.Toda
carga elétrica (no nosso caso, os elétrons) ao sofrerem aceleração
ou desaceleração, geram energia eletromagnética. Ao
se chocarem contra a placa de cobre, toda a sua energia
de movimento se converte em radiação (princípio
da conservação da energia), que se manifesta em forma de
raios x.
Viram que processo legal? Mas e agora, como é que conseguimos ver nossos ossos estampados numa chapa fotográfica?
Como foi dito no início do texto, os raios x tem grande freqüência.
Quanto maior a freqüência de uma onda eletromagnética,
menor será seu comprimento de onda. Além do mais, o comprimento
de onda dos raios x possui, praticamente, o mesmo tamanho dos átomos,
e nosso corpo é feito de átomos. Muito bem: sendo do mesmo
tamanho eles conseguem penetrar e, devido à grande energia que possuem,
conseguem penetrar fundo no tecido humano, tanto quanto o animal e o vegetal.
Os ossos são revelados pois possuem uma densidade (relação
da massa do osso pelo volume que ele ocupa) muito maior
do que a densidade dos músculos. Assim, os raios x são
totalmente, ou quase totalmente, bloqueados pelos ossos.
Depois de atravessar nossa carne, chegam à chapa fotográfica,
iniciando uma reação química entre determinados compostos
químicos fotossensíveis (sensíveis à luz).
Estes compostos reagem entre si quando são banhados pelos raios
x.
Na fase de revelação, as regiões que não
foram banhadas pelos raios x apresentam-se claras e as partes que foram
“iluminadas” pelos raios x apresentam-se escuras (ou transparentes). Assim
são produzidas as chapas radiográficas, ou radiografias.
Será só a medicina a única aplicação dos raios x? A resposta é não!
Como vimos, os raios x são importantes na astronomia. Também
são importantes na química. Por volta de 1913,
Henry G. J. Moseley, descobriu que os raios x se manifestavam de formas
diferentes quando incidiam em materiais de diferentes elementos químicos.
Foi assim que ele não só pôs em ordem a tabela periódica
dos elementos químicos,
que à época ainda não estava completa nem organizada,
como também descobriu novos elementos.
Para finalizar discutiremos um pouco sobre radiação e doenças relacionadas à radiação.
A radiação pode ter baixa energia ou alta energia. Se
tiver alta energia pode, ao penetrar nosso organismo, arrancar os elétrons
das últimas camadas dos átomos que constituem nosso corpo.
Este elétrons são os responsáveis pelas ligações
químicas. Se estes elétrons são arrancados, o átomo
se transforma num íon, ou seja, uma partícula com carga,
capaz de
reagir com outros átomos ou moléculas. Quando se tratar
de tal radiação, chamamo-la de radiação ionizante.
Vamos supor que tal radiação atingisse as moléculas
de DNA de nossas células. Conforme o grau de exposição
à radiação (pouco tempo de exposição,
tempo médio e tempo em excesso, com alta ou baixa intensidade),
algumas
coisas poderiam acontecer: 1) a célula poderia simplesmente
morrer (isto aconteceria com grande intensidade de
radiação e considerável tempo de exposição,
princípio básico da radioterapia); 2) a célula poderia
continuar viva
mas perderia sua capacidade funcional, sendo, após algum tempo,
organicamente eliminada; 3) a radiação danificaria
a célula, mas esta seria reparada, consertada; ou o pior: 4)
o núcleo da célula seria lesado, sem que a célula
morresse
e nem perdesse sua capacidade de se reproduzir. Desta forma, a célula
se reproduziria na sua forma modificada
(mutação genética), podendo-se diagnosticar, anos
mais tarde, células malignas na região onde incidiu-se a
radiação
ou em outra parte do corpo.
O tratamento com radioterapia segue o primeiro caso citado no último parágrafo. Detectado o câncer ou tumor, radiação intensa é ali aplicada, visando a morte das células cancerosas. Como se pode ver, a radiação pode ser tanto nociva quanto benéfica. Basta usá-la corretamente.
Mas não se preocupe. Somente uma exposição muito prolongada de radiação pode causar tal dano. Ademais, metade da radiação a que estamos expostos provém de fontes naturais, enquanto a outra metade é produzida por nós mesmos.
Alguns conselhos práticos: não fique com medo do médico
quando ele lhe disser que você deve fazer radiografia e nem
assista à televisão muito de perto: os tubos geradores
de imagem da televisão trabalham com alta voltagem e elétrons,
portanto o aparelho televisor também gera raios x.