Røntgenstråling: Fysiske egenskaber, bølgelængde, frekvens og klinisk relevans

Røntgenstråling er en form for højenergi elektromagnetisk stråling med bølgelængder kortere end ultraviolet lys men længere end gamma-stråling.

Fysiske karakteristika

• Bølgelængde-interval: 0,01 – 10 nanometer (10 – 10.000 picometer)
• Frekvens-interval: 30 petahertz (PHz) – 30 exahertz (EHz) [3×10¹⁶ – 3×10¹⁹ Hz]
• Foton-energi-interval: 100 eV – 100 keV (diagnostisk: 20–150 keV; terapeutisk: MeV-interval)
• Hastighed: c = 3×10⁸ m/s i vakuum
• Ingen ladning, ingen masse – ikke afbøjet af elektriske/magnetiske felter.

Produktion i røntgenrør

1. Bremsstråling (bremse-stråling): Elektroner afbremset af target-anode (wolfram) → kontinuerligt spektrum. Maks energi = rør-spænding (kVp).
2. Karakteristisk stråling: Elektron udskyder indre-skål anode-atom elektron → ydre elektron fylder hulrum → diskrete energier (Kα, Kβ linjer). Wolfram Kα ≈ 59 keV.

Vækselvirkning med stof (Diagnostisk basis)

• Fotoelektrisk effekt: Dominant <50 keV; høj-Z materialer (knogler, jod, barium) absorberer stærkt → kontrast.
• Compton-spredning: Dominant 50 keV–30 MeV; reducerer kontrast, øger dose, forårsager slør.
• Koherent (Rayleigh) spredning: Lav energi; mindre bidrag.
• Par-produktion: >1,02 MeV; ikke i diagnostisk interval.

Klinisk energi-udvælgelse

• Mammografi: 20–35 keV (Mo/Rh-anoder) – optimerer fotoelektrisk for blødtvæv-kontrast.
• Generel radiografi: 60–120 kVp – balance penetration og kontrast.
• CT: 80–140 kVp – højere for store patienter, lavere for kontrast-studier.
• Fluoroskopi: 60–110 kVp, lav mA, pulseret.

Sikkerhedsprincip: ALARA

As Low As Reasonably Achievable. Retskærvelse, optimering, dose-grænser. Diagnostiske doser: 0,1 mSv (bryst-røntgen) – 10–20 mSv (abdominal CT). Kumulativ risiko overvejes.

At forstå røntgen-fysik muliggør passende protokol-valg, dose-optimering og artefakt-genkendelse.