Rayos X

El descubrimiento accidental

La noche del 8 de noviembre de 1895, en la Universidad de Wurzburgo, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen experimentaba con un tubo de rayos catódicos cubierto con cartón opaco. Al activar el tubo en la oscuridad, advirtió un resplandor en una pantalla fluorescente situada a cierta distancia, demasiado lejos para que la explicara la luz visible que el cartón debía bloquear. Röntgen pasó las semanas siguientes casi sin salir del laboratorio, intercalando objetos entre el tubo y la pantalla para comprobar hasta qué punto penetraba aquella radiación desconocida.

El 22 de diciembre de 1895 obtuvo la imagen que haría célebre el hallazgo: pidió a su esposa, Anna Bertha Ludwig, que mantuviera la mano sobre una placa fotográfica durante un cuarto de hora. El resultado mostró con nitidez los huesos de su mano y la silueta opaca de su anillo de boda. Röntgen llamó a la radiación "rayos X", empleando la incógnita matemática porque desconocía por completo su naturaleza, y publicó su hallazgo apenas unas semanas después bajo el título "Sobre una nueva clase de rayos". La noticia se difundió por Europa en cuestión de semanas, algo insólito para la época. En 1901, Röntgen recibió el primer Premio Nobel de Física de la historia por el descubrimiento.

Naturaleza física

Los rayos X son radiación electromagnética de la misma naturaleza que la luz visible, las ondas de radio o los rayos gamma, aunque con una longitud de onda mucho más corta, del orden de 0,01 a 10 nanómetros. Se generan fuera del núcleo atómico, en la envoltura electrónica o por la deceleración brusca de electrones acelerados, a diferencia de los rayos gamma, de origen nuclear. Esa energía es suficiente para arrancar electrones de los átomos que atraviesan, por lo que se clasifican como radiación ionizante, con capacidad para dañar el ADN celular si la exposición es excesiva.

Un tubo de rayos X genera esta radiación acelerando electrones desde un filamento calentado hacia un blanco metálico. El choque produce dos componentes distintas: un espectro continuo de frenado y, superpuestas a él, líneas de radiación característica propias del material del blanco. El funcionamiento detallado de este dispositivo, heredero directo de los tubos de rayos catódicos del siglo XIX, se describe en la ficha del tubo de rayos X.

Interacción con los tejidos

La capacidad de un tejido para absorber rayos X depende sobre todo de su densidad y de su número atómico efectivo. El calcio del hueso absorbe una fracción alta del haz y aparece blanco en la imagen; el aire, prácticamente transparente a esta radiación, se representa en negro; los tejidos blandos ocupan la escala de grises intermedia. Esa absorción diferencial es el principio físico sobre el que se construyen todas las técnicas de imagen basadas en rayos X, desde la radiografía convencional hasta la tomografía computarizada.

Uso en medicina

Desde el descubrimiento de Röntgen, los rayos X se han convertido en una de las herramientas diagnósticas más extendidas de la medicina. Se emplean en la radiografía convencional, en la fluoroscopia, que permite observar estructuras en movimiento en tiempo real, y en la tomografía computarizada, que combina múltiples proyecciones para reconstruir imágenes transversales del cuerpo. Fuera del diagnóstico por imagen, haces de rayos X de alta energía se utilizan también en radioterapia para el tratamiento de determinados tumores.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llaman rayos "X"?

Porque Röntgen desconocía qué eran cuando los descubrió. Usó la incógnita matemática X como nombre provisional, y a pesar de que su naturaleza se aclaró poco después, el nombre se mantuvo. En varios países de Europa central se les sigue llamando rayos Röntgen.

¿Son lo mismo los rayos X que los rayos gamma?

No exactamente. Comparten naturaleza electromagnética, pero se originan de forma distinta: los rayos X en la envoltura electrónica del átomo, los rayos gamma en el núcleo. La frontera entre ambos por energía es orientativa, no absoluta.

¿Es peligrosa una radiografía?

La dosis de una radiografía convencional es baja y el riesgo individual, pequeño. Aun así, la práctica médica sigue el principio de mantener la exposición tan reducida como sea razonablemente posible, evitando repeticiones o pruebas innecesarias.

¿Roentgen patentó su descubrimiento?

No. Renunció deliberadamente a patentarlo para que la tecnología estuviera disponible sin restricciones para la comunidad científica y médica, una decisión que aceleró su adopción en hospitales de todo el mundo.

Referencias

1. Medscape en español. El descubrimiento de los rayos X: una coincidencia que revolucionó la medicina.
2. Revista Argentina de Radiología, Elsevier. Wilhelm Conrad Roentgen: el descubrimiento de los rayos X.
3. Wikipedia. Rayos X.