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Röntgenstrahlen durchdringen Materie scheinbar mühelos. Aber ob und wie stark das Material durchdrungen wird, hängt entscheidend von seiner Dichte und den Atomsorten ab, aus denen es zusammengesetzt ist. So durchdringen die Strahlen z. B. bei einer medizinischen Röntgenaufnahme das umgebende Gewebe viel leichter als die Knochen - deshalb erscheinen diese auf einem photographischen Film heller als das Gewebe. Allgemein nimmt beim Durchdringen von Materie die Strahlungsintensität mit der Dicke stark ab. Als Maß für diese Eigenschaft dient die so genannte Halbwertsdicke. Sie gibt praktisch die Wegstrecke durch das Material an, bei der die anfängliche Intensität auf die Hälfte zurückgegangen ist.
Röntgenstrahlen haben eine sehr hohe ionisierende Wirkung (siehe Ionisierung) und können am lebenden Gewebe Verbrennungen und biologische Veränderungen (siehe biologische Strahlungswirkung) hervorrufen. Ihre dabei schädigende Wirkung wird u. a. durch die Dauer der Einwirkung, die Stärke (Dosis) und die Art (harte oder weiche Röntgenstrahlung) bestimmt. Aus diesem Grund wird der Umgang und die Arbeit mit Röntgenstrahlen in Deutschland durch Strahlenschutzverordnungen (z. B. Röntgenverordnung) festgelegt und geregelt. Röntgenstrahlen lassen sich beispielsweise mit Hilfe von Geiger-Müller-Zählern (siehe Teilchendetektoren) nachweisen.
4.1
Fluoreszenz
Röntgenstrahlung ruft in bestimmten Materialien wie z. B. den Farbstoff Fluorescein sowie einige Salze des Lanthans Fluoreszenz hervor. Dabei handelt es sich um eine besondere Form der Lumineszenz - also das Leuchten bestimmter Substanzen nach Energiezufuhr durch Röntgenstrahlung. Ersetzt man den photographischen Film durch einen Schirm, der mit fluoreszierenden Materialien beschichtet ist, kann die Gestalt der undurchdringbaren Substanzen direkt auf dem Schirm betrachtet werden. Diese Technik nutzt man z. B. bei der Röntgendurchleuchtung. Siehe Fluoroskop
4.2
Röntgenbeugung
Röntgenstrahlen können durch Streuung am hochregulären Gitter eines Kristalls gebeugt werden, das aufgrund seiner kleinen Atomabstände wie ein fein strukturiertes Beugungsgitter wirkt (siehe Interferenz). Die entstehenden Interferenzmuster lassen sich mit Hilfe von Computern und entsprechender Software auswerten (s. u. Anwendungen).
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