X선 촬영

X-ray radiography

병원의 X선 촬영은 한 장의 사진에 몸속을 어떻게 담아낼까요?

무슨 일이 일어났나

X선 촬영에서는 몸을 지나는 X선의 일부가 몸속 구조에 흡수되거나 흩어지고, 남은 X선 무늬가 검출기로 가서 영상이 됩니다(FDA).

X선 촬영(radiography)은 이렇게 사진 한 장을 기록해 두었다가 나중에 살펴봅니다(FDA). 뼈는 X선을 더 많이 흡수해 사진에 그림자를 남깁니다(NASA).

시뮬레이터에서 60 keV 로 살 8 cm · 뼈 2 cm(예로 든 두께)를 찍으면 살만 지난 곳은 17.6 %, 뼈를 지난 곳은 8.12 % 의 X선이 검출기에 닿아 그림자 진하기가 0.539 입니다.

에너지를 30 keV 로 낮추면 그림자 진하기가 0.987 로, 100 keV 로 높이면 0.298 로 바뀝니다 — 에너지가 낮을수록 뼈와 살의 차이가 커집니다.

💡 생활 속 예시

넘어져 손목이 부었을 때 병원에서 X선 사진 한 장을 찍어 뼈가 부러졌는지 봅니다.
치과에서 이 사진을 찍으면 잇몸 속에 숨은 이 뿌리까지 한 장에 담깁니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

X선관 — X선을 만들어 몸 쪽으로 쏩니다.
몸속 구조 — 뼈 · 살 같은 구조마다 X선을 다르게 흡수하거나 흩습니다(FDA).
검출기 — 몸을 지나 남은 X선 무늬를 받습니다(FDA).
영상 기록 — 사진 한 장으로 저장해 나중에 볼 수 있게 합니다(FDA).

X선관이 몸의 찍을 곳을 향해 X선을 쏩니다.
몸속 구조가 X선의 일부를 흡수하거나 흩습니다.
남은 X선 무늬가 검출기에 닿습니다.
검출기가 무늬를 영상 한 장으로 바꿉니다.
기록된 사진을 나중에 살펴봅니다.

확인된 값

X선을 처음 기록한 해 (뢴트겐): 1895 출처
몸을 지나는 X선 일부는 몸속 구조에 흡수되거나 흩어진다: absorbed or scattered 출처
남은 X선 무늬가 검출기로 가서 영상이 된다: pattern to detector 출처
X선 촬영(radiography)은 사진 한 장을 기록해 나중에 본다: single image 출처
CT 는 검출기가 몸 둘레를 돌며 X선 사진을 여러 장 찍는다: many images 출처
X선 사진에 뼈 그림자가 남는 까닭 — 뼈가 X선을 더 많이 흡수: bones absorb more 출처
X선 파장 — 0.03~3 nm: 3e-11–3e-9 m 출처
부드러운 조직 μ/ρ · 60 keV: 0.02048 m²/kg 출처
치밀뼈 μ/ρ · 60 keV: 0.03148 m²/kg 출처
부드러운 조직 μ/ρ · 30 keV: 0.0379 m²/kg 출처
치밀뼈 μ/ρ · 30 keV: 0.1331 m²/kg 출처
부드러운 조직 μ/ρ · 100 keV: 0.01693 m²/kg 출처
치밀뼈 μ/ρ · 100 keV: 0.01855 m²/kg 출처
부드러운 조직 밀도 (NIST 표 2): 1060 kg/m³ 출처
치밀뼈 밀도 (NIST 표 2): 1920 kg/m³ 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 고급 물리학 · 전자기학 [12고물02-04]
잉글랜드 · KS4 Physics: Wave motion

출처

이어서 보기

같은 단원 · 의료와 관측 기계

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