X ışınları, UV ışınları, IR ışınları günlük hayatımızda birçok uygulama bulmuştur. Bunlar teknoloji dünyasına hakimdir ve birçok enstrümanın çalışmasında kullanılmaktadır. Tıp ve araştırma alanı bu dalgaların muazzam kullanımını gördü. Ultrason dalgaları, tıp teknolojisinde ve araştırma vakalarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar da insanlara zarar verir, ancak dalgaların doğru kullanımıyla belirli yönlerden faydalı olabilirler.
Teknolojinin geniş kapsamlı erişimi ve gelişimi, insanların zorluklarını hafifletmeye yardımcı olmak için elektromanyetik dalgalardan ve ses dalgalarından çeşitli şekillerde faydalanmıştır. Bu dalgaların enerjisi çeşitli yöntemlerle kullanılabilir veya kullanım için başka bir tür enerjiye dönüştürülebilir.
X-ray ve Ultrason
X-ışınları ve Ultrason arasındaki fark, X-ışınlarının enine dalgalar olması ve doğaları gereği elektromanyetik olmaları, ultrason dalgalarının ise doğada boyuna olan ses dalgaları olarak sınıflandırılmasıdır. X-ışınları bir atomu iyonize etme kapasitesine sahipken, atomun böyle bir özelliği yoktur.
X-ışınları, dalga boyu 0.01 nm ile 10 nm arasında değişen elektromanyetik dalgalardır. 1016 Hz ile 1020 Hz arasında değişen frekansa sahip enine dalgalardır. X-ışınları atomları iyonize etme gücüne sahiptir ve kanser tedavisinde kullanılır.
Ultrason dalgaları, frekansı 20 kHz'den daha yüksek olan ses dalgalarıdır. Bu ses dalgaları doğası gereği boyunadır ve insan işitme aralığı 20 Hz - 20 kHz olduğundan insan kulağı tarafından duyulamaz. Bu boyuna ses dalgaları, yayılmaları için bir seyahat ortamı gerektirir.
Röntgen ve Ultrason Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Röntgen | ultrason |
| Anlam | 0.01 nm - 10 nm dalga boyuna sahip elektromanyetik dalgalar. | Frekansı 20 kHz'den büyük olan ses dalgaları. |
| Sıklık | 1016 Hz – 1020 Hz. | 20 kHz'den büyük |
| dalgaların doğası | Enine dalgalar | Uzunlamasına dalgalar |
| iyonlaştırma kapasitesi | Atomları ve molekülleri iyonize edebilir ve ayrıca insan dokularına nüfuz edebilir. | Atomları ve molekülleri iyonize edemez. |
| Riskler | Kanser riski taşıdığı bulundu. | Risk taşımayın. |
X-ışını nedir?
X-ışınları Wilhelm Röntgen tarafından keşfedilmiştir. Bunlar çok yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardır, frekans aralığı 1016 Hz – 1020 Hz'dir. X-ışınları fotonu, E= hf (burada f fotonun frekansı ve h sabit Plank'tır) formülüyle hesaplanabilen bir miktar enerjiden oluşur.
X-ışınlarının enerjisi 100 eV – 100 keV arasında değişmektedir. X-ışınları, enerjilerine göre iki kategoriye ayrılabilir: sert x-ışınları ve yumuşak x-ışınları. Foton enerjisi 5keV'nin üzerinde olan X-ışınları sert x-ışınlarıdır. 5 keV'den daha az enerjiye sahip X-ışınları fotonları yumuşak x-ışınları olarak bilinir. Sert x-ışınları, yumuşak x-ışınlarından daha iyi penetrasyon kabiliyetine sahiptir.
X ışınlarının penetrasyon kabiliyeti nedeniyle artık radyografide kullanılmaktadır. Bu elektromanyetik dalgalar insan dokusuna kolayca nüfuz edebilir ve bu nedenle tıbbi amaçlarla kullanım bulabilir. Bunu kullanan en yaygın alan kanser tedavisidir. X-ışınları, diğer elektromanyetik dalgalara kıyasla daha kısa bir dalga boyuna sahiptir ve bu da daha yüksek çözünürlük elde edilmesine yardımcı olur. Bu, x-ışını kristalografisi adı verilen teknikte kullanılır.
X-ışınları çok yüksek enerjiye sahiptir ve atomların ve moleküllerin iyonlaşma kabiliyeti nedeniyle kanserojen de olabilirler. X-ışınlarının uygulamaları: X-ışını kristalografisi, Mamografi, CT taraması, Havaalanı güvenlik sistemi, kemik kırıklarını kontrol etmek, resimlerin analizi ve kontrolü, mikroskopi ve kantitatif analiz.
Ultrason Nedir?
Normal insan işitme aralığı 20 Hz – 20 kHz'dir. Bu, işitilebilir aralık olarak adlandırılırken, bu sınırın üzerindeki sesler ultrason olarak bilinir. Ultrason dalgaları, frekans aralığı 20 kHz'in üzerinde olan ses dalgalarıdır. Mekanik akustik dalgalardır ve bir seyahat ortamı gerektirirler. İnsan kulağı bu sesleri algılayamaz ancak yunus ve yarasa gibi bazı hayvanlar bu sesleri duyabilir ve üretebilir. Bu sesi zifiri karanlık alanlarda gezinmek için kullanırlar.
Ultrasonun tıp, askeri, iletişim, denizcilik, araştırma ve diğer alanlarda birçok uygulaması vardır. En yaygın kullanılan ultrason teknolojilerinden biri de bir tanı tekniği olan Ultrasonografidir. Ekipman, teşhis amacıyla Doppler kaymasını ve yankılanan ses dalgalarının kullanım dışı kalma süresini kullanır.
Genellikle, ultrason üretimi için piezoelektrik kristaller kullanılır. Bu kristal, bir elektrik potansiyeli uygulandığında deforme olur, etki piezoelektrik etki olarak bilinir. Deformasyon doğrudan uygulanan potansiyel miktarına bağlıdır. Ultrason uygulamalarının bazıları şunlardır: ultrasonik temizleme, çatlak tespiti, ekokardiyografi, litotripsi, ultrasonografi, ekolokasyon ve SONAR (Ses Navigasyonu ve Mesafelendirme tekniği).
Röntgen ve Ultrason Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Teknoloji, elektromanyetik dalgalar ve ses dalgaları da dahil olmak üzere birçok şeyin kullanımını bugüne kadar çözmüştür. X-ışınları fotonları ve ultrason dalgaları parçacıkları, enerjiye sahip fotonlar içerir. Enerjiye sahip fotonlar, bu enerjinin farklı bir forma dönüştürülmesi veya aynı formda kullanılmasıyla maddelerin tespiti için kullanılabilir.
X-ışınları çok yüksek frekansa ve yüksek enerjiye sahiptir. Bu, x-ışınlarının insan dokularına nüfuz edebilmesinin ve ayrıca bir atomu veya molekülü iyonize edebilmesinin nedenlerinden biridir. Ultrason dalgaları, insan kulağının duyamayacağı 20 kHz'in üzerinde bir frekans aralığına sahiptir. Her ikisinin de özellikle tıp alanında geniş uygulamaları vardır.
Referanss
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4899-0148-4_1
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610706000812
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780126767575500153
