Проникающая способность рентгеновых лучей или, как говорят ещё, их жёсткость не одинакова для всех лучей. Самые «мягкие» лучи Рентгена задерживаются даже тонким слоем вещества, они не годятся для просвечивания. Другие, более жёсткие лучи пронизывают кожу и мускулы человека, но задерживаются костями. Наконец, если взять ещё более жёсткие лучи, они свободно пройдут и через кости человека или слой алюминия в десятки сантиметров толщиной, а поглотятся только более тяжёлыми металлами, как железо и сталь. Очевидно, такие лучи не годятся для исследования внутреннего строения человеческого тела (так как они пронизывают все его части, практически не поглощаясь) и их надо использовать при просвечивании тяжёлых металлов.
Но чем же определяется «жёсткость» рентгеновых лучей и как получить лучи нужной жёсткости?
Мы уже говорили, что рентгеновы лучи могут существенно отличаться друг от друга по своей длине волны. Имеются лучи с длиной волны, составляющей одну стомиллионную сантиметра, но можно получить лучи с ещё в сто раз меньшей длиной волны.
Опыт показал, что чем короче длина волны рентгеновых лучей, тем больше их жёсткость, т. е. проникающая способность. Но длина волны лучей, испускаемых рентгеновской трубкой, как мы уже писали, зависит от напряжения электрического тока, на неё подаваемого. Если питать рентгеновскую трубку напряжением всего в 10 000 или 15 000 вольт, то мы получим очень мягкие рентгеновы лучи, которые не выйдут даже из трубки наружу, а все задержатся её стенками. Если поднять напряжение до 50 000 или 100 000 тысяч вольт, то такие лучи будут очень удобны для просвечивания человеческого тела и не слишком больших толщин лёгких металлов (алюминия, магния), но не будут пригодны для просвечивания сталей.
Наконец, если поднять напряжение ещё выше, можно просвечивать даже тяжёлые металлы. Современные рентгеновские аппараты позволяют менять напряжение в широких пределах и, следовательно, получать как очень мягкие, так и очень жёсткие лучи.
С помощью приборов, изобретённых советскими учёными Терлецким и Векслером, теперь удаётся получать электроны, двигающиеся с огромными скоростями (только на сотые доли процента меньшими, чем скорость света).
Ударяясь об анод, такие электроны рождают рентгеновы лучи с длиной волны, меньшей даже, чем длина волны упоминавшихся выше гамма-лучей.
Эти «искусственные гамма-лучи» дают возможность просвечивать слои тяжёлых металлов большой толщины.
Рентгеновы лучи оказывают воздействие и на живые организмы. Если пользоваться ими осторожно и в небольших дозах, то действие это будет благотворно. Но в других случаях оно может принести и немалый вред. Больше всего этой опасности подвергаются люди, работающие в рентгеновских кабинетах, так как они больше и чаще других имеют дело с рентгеновыми лучами.
Вначале, когда только что были открыты рентгеновы лучи и свойства их ещё не были известны, учёные не знали, какую опасность могут они представлять. Но постепенно было выяснено, в чём заключается это вредное действие лучей, и найдены меры защиты от него.
Действие рентгеновых лучей на человека можно сравнить с действием лучей солнечных. Известно, что солнечный свет оказывает благотворное влияние на организм человека, он укрепляет и закаляет его. Но солнечные лучи могут принести не только пользу. Если человек, который ещё не принимал солнечных ванн, пробудет на солнце длительное время, то вместо пользы он причинит себе большой вред. Не привыкшая к солнечным лучам белая кожа получит тяжёлый солнечный ожог.
Рентгеновы лучи при длительном действии на кожу человека также вызывают ожог. Но этот ожог существенно отличается от солнечного: он проявляется только через две недели и выражается в покраснении кожи. Если ожог был лёгкий, то это покраснение постепенно проходит, но при сильном ожоге на поражённом месте появляется трудно заживающая рана, след от которой остаётся на всю жизнь. Поэтому персонал, работающий в рентгеновских кабинетах, должен предохранять себя от освещения рентгеновыми лучами. Для этой цели недостаточно прикрыть своё тело обыкновенной одеждой: сквозь неё рентгеновы лучи, с которыми обычно приходится работать, проходят совершенно свободно.
Посмотрите на рентгеновский снимок ноги в ботинке (рис. 12). Тут хорошо видны кости ступни и ноги, металлические колечки, через которые продеваются шнурки, и гвозди, которыми прибит каблук, но кожа ботинка почти совершенно не видна, как будто её и нет.
Лучшей защитой от рентгеновых лучей является свинец. Как мы уже сказали, листовой свинец толщиной в 2–5 миллиметров в зависимости от типа рентгеновской трубки, вырабатывающей рентгеновы лучи, полностью задерживает их. Поэтому рентгеновскую трубку обычно заключают в защитный свинцовый кожух с небольшим отверстием для выхода пучка рентгеновых лучей.