Decouverte et Historique

Découverte

A l’époque du physicien allemand Wilhem Conrad Röntgen, les physiciens s’intéressaient aux effets engendrés par une décharge électrique créée entre deux électrodes placées dans un tube de verre où l’on fait le vide. Les parois de ce tube émettent une lumière verdâtre ; Sir Williams Crookes avait attribué cette lumière à l’impact d’un rayonnement produit par la décharge sur le verre. Ce rayonnement, à cette époque inconnu fut appelé « cathodique » car il provenait de l’électrode négative : la cathode.

roentgen.jpg                                                                                            Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923)

Le 8 novembre 1895 Röntgen, en utilisant le tube de Crookes, vit une lueur provenant d’un écran luminescent posé ici par hasard. Il découvrit ainsi qu’à la décharge d’un tube cathodique scellé de manière à en exclure toute lumière, et ceci dans une chambre noire, un carton couvert d’un côté de baryum platino-cyanide devient fluorescent lorsqu’il est frappé par les rayons émis du tube et ce jusqu’à une distance de 2m.                                                                            Cette lueur ne peut pourtant pas être créée par l’impact des rayons cathodiques car ceux-ci sont rapidement arrêtés par le verre et l’air. Röntgen comprit alors qu’un autre type de rayonnement invisible et pénétrant était sorti du tube. On dit qu’il s’enferma environ 3 semaines dans son laboratoire pour caractériser ce rayonnement énigmatique qu’il nomma un peu plus tard : Rayons X, comme l’inconnue en Mathématiques.

Lors de ses expériences, il plaça divers objets entre une plaque photographique et la source des rayonnements et se rendit compte qu’ils avaient une transparence variable. En effet, les matériaux absorbent de façon plus ou moins efficace les rayons X. Röntgen effectue la première radiographie, le 22 décembre 1895, avec la main de son épouse placée sur le parcours des rayons. image002.jpg

tube de Crookes

Principales caractéristiques

Les rayons X sont invisibles et très pénétrants. Ils sont fortement absorbés par les métaux lourd comme l’or ; ils le sont moins par les os et encore moins par les tissus vivants (ceci est à l’origine du contraste des images radiographiques).

Les rayons X font partie du spectre électromagnétique. Ce sont donc, comme la lumière visible, des ondes électromagnétiques mais leur longueur d’onde est de 1000 à 10 000 fois plus courte (< au nanomètre). Le rayonnement X a une énergie suffisante pour interagir avec la matière ce qui montre son intérêt : Il traverse le corps humain en se propageant en ligne droite et produit un rayonnement secondaire dans les corps qu’il traverse (le diffuser).

Historique

Les rayons cathodiques ont été découverts par Johan Wilhelm Hittorf en 1869. Tous les physiciens de l’époque savaient reproduire l’expérience de Crookes, cependant personne n’arrivait à leur trouver une application.

En 1895 Wilhelm Conrad Röntgen réalise mainte fois l’expérience de Crookes en changeant certains paramètres. Et c’est ainsi que le 8 novembre, il réussi à rendre un écran de baryum fluorescent.

radiographie.jpg                                                                                                  Main d'Anna Bertha Röntgen

Röntgen publiera officiellement sa découverte le 28 décembre dans un bulletin physico-chimique allemand.

Cette découverte trouvera de suite une application médicale et notamment dans la dentisterie où le premier cliché dentaire sera effectuer deux semaines après la publication officielle.

Il obtiendra le prix Nobel de physique en 1901 pour cette incroyable découverte.

En 1897, Antoine Béclère, pédiatre et clinicien réputé, créa, à ses frais, le premier Laboratoire hospitalier de radiologie. Dès lors, les rayons X se répandirent et furent utilisés dans de multiples domaines comme dans les fêtes foraines où les magasins vendant des chaussures.

On constata ensuite qu’ils pouvaient être nocifs suite à de longues expositions à répétition. Ce n’est qu’à partir de 1920 que les rayons X vont disparaître du domaine du divertissant et les normes de doses d’exposition vont évoluées pour justement réduire les doses (1,2 Roentgen à 0,1 Roentgen de 1948 à 1958).

C'est surtout durant Première Guerre Mondiale que se développa la radiographie à grande échelle, grâce aux techniques mises au point par Marie Curie et la formation des manipulateurs radiographiques par le Dr. Antoine Béclère : les rayons X sont alors utilisés pour mettre en évidence les fractures.

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Par la suite, l'usage des rayons X permet de comprendre la structure des solides et des molécules (cristallographie). Après la Seconde guerre mondiale, la structure de l'ADN a pu être identifiée, grâce à la méthode de diffraction des rayons X.

Henri Becquerel (1852-1908) découvrit la radioactivité naturelle de l’uranium par son action sur des plaques photographiques.

Maurice de Broglie (1875-1960) mis en évidence la nature même des rayons X, grâce à la méthode de rotation du cristal. Il s'est particulièrement illustré pour ses recherches sur les forces liant les groupes d'électrons aux atomes, grâce aux rayons-X.

En 1972, le premier scanner est mis en place par l’Anglais Godfrey Newbold Hounsfield. L’invention de cet ingénieur va permettre d’obtenir des clichés jusqu’à 100 fois plus précis qu’avec une simple radiographie. Il obtiendra le prix Nobel de physique en 1979 pour ces travaux.

Aujourd'hui, la qualité des images obtenues a été nettement améliorée. La mammographie est un examen radiographique des seins. Cette technique a été mise au point en 1965 par le Dr André Willemin (Paris), le Pr Charles Gros (Strasbourg) et la Compagnie générale en radiologie.

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