Wilhelm Röntgen oppdaget røntgenstrålingen i 1895 (og fikk Nobelprisen for det i 1901), og åpnet dermed et nytt vindu mot verden. Den 16. januar 1896 publiserte New York Times et røntgenbilde av fru Röntgens hånd. Svært snart var folk dypt fascinert av fotografier som viste menneskets skjelett.

Allerede i februar 1896 ble røntgenstråling brukt i medisinen for å undersøke beinbrudd: den første slike undersøkelsen, av et brudd i en pasients arm, ble utført av to leger ved Dartmouth College i USA. Ganske snart fant man andre anvendelser for røntgenstråling, blant annet tollvesenets gjennomlysing av bagasje.

Bilder: til venstre – undersøkelse av et beinbrudd i februar 1896: legene G. og E. Frost (på bildet) var de første som brukte røntgenstråling til medisinske formål; til høyre – franske tollere gjennomlyser bagasje, 1897.

Røntgenstrålingen vakte interessen til mange leger, som begynte å bruke strålene til å diagnostisere beinbrudd og fremmedlegemer i vevet. Mot slutten av 1800-tallet var medisinen særlig opptatt av sykdommer i de enkelte organene. Stadige forbedringer gjorde det mulig for legene å ta røntgenbilder av alle de indre organene ved hjelp av «kontrastmidler» – ugjennomsiktige stoffer som viste seg på røntgenbilder. Røntgenstråling ble også brukt til behandling, for eksempel av hudsykdommer. Man innså imidlertid snart at denne typen behandling krevde stråling med høyere energi.

Røntgenstrålingen fikk sitt virkelige gjennombrudd under første verdenskrig. Marie Curie bygde sammen med datteren Irène opp et nettverk av medisinske røntgensentre for å bedre diagnostiseringen av beinbrudd og lungesykdommer blant soldatene. I tillegg kjørte mange spesialbygde kjøretøy med røntgenutstyr (kalt «Les Petites Curies») rundt på slagmarkene. Marie Curie skrev en bok om dette: «Radiologien og krigen» (1921).

Røntgenstråling er en form for elektromagnetisk stråling. Den framstilles kunstig i et katoderør, der en varm katode sender ut elektroner som deretter akselereres av en høy spenning slik at de treffer en metallskive med stor fart og gir opphav til noen «usynlige stråler».

Disse strålene skyldes dels fluorescens som eksiteres i metallets atomer, og dels den såkalte bremsestrålingen (Bremsstrahlung). Den oppstår når elektronene raskt skifter retning i nærheten av metallets atomkjerner.
Røntgenstråling kan også oppstå når det innkommende høyenergetiske elektronet slår ut et av elektronene i det innerste elektronskallet. Da faller et av elektronene med høyere energi ned i det indre skallet for å fylle hullet, og sender ut overskuddsenergien sin i form av røntgenstråling.

I et røntgenrør akselereres elektroner til en energi på 30 til 150 keV og treffer en skive av wolfram, slik at det dannes røntgenstråling med energier fra 1 eV til 150 keV, med maksimal intensitet et sted midt imellom og to topper ved 59 og 67 keV (dette er elektronovergangene i wolframatomene). Til medisinske formål brukes av sikkerhetshensyn lavere røntgenenergier. Mens 20 keV er en typisk energi for røntgen av bløtvev, for eksempel mammografi, brukes høyere energier (rundt 150 keV) for hardt vev, for eksempel skjelettet.

Mange er bekymret for strålingen ved medisinske røntgenundersøkelser. Men alle mennesker utsettes gjennom hele livet for naturlige strålekilder: kosmisk stråling, radon i lufta, jord og berggrunn og til og med mat og vann.

Det er verdt å sammenligne disse bidragene:

Kilde	Ekvivalent dose
Røntgen av brystet	100 μSv
Å bo i et hus av stein, murstein eller betong i ett år	70 μSv
Flytur fra London til New York	40 μSv
Gjennomsnittlig daglig naturlig bakgrunnsdose	10 μSv
Tannrøntgen	5 μSv
Å spise én banan	0,1 μSv

Som du ser, utsettes man for en stråledose selv når man spiser en banan. Hovedkilden er kalium, som i naturen inneholder 0,0117 % av den ustabile isotopen ⁴⁰K.

Enhver form for elektromagnetisk stråling karakteriseres av en bølgelengde (λ) eller tilsvarende av en energi (E = hc/2λπ, der h er Plancks konstant (h = 6,626×10^-27 erg/s), og c er lysets hastighet i vakuum (c = 2,9979·10¹⁰ cm/s).  

Røntgenstrålingens bølgelengder ligger mellom 0,01 nm og 10 nm, noe som tilsvarer energier fra 1 keV (103 eV) til 150 keV. Sammenlign dette med bølgelengdeområdet for synlig sollys, som strekker seg fra 400 nm til 750 nm.

Den eneste kjente typen elektromagnetisk stråling med mer energi enn røntgenstråling er gammastråling (γ). Gammastråling brukes i nukleærmedisinen, der legene bruker γ-stråling med energier mellom 60 og 510 keV.

Det elektromagnetiske spekteret, fra radiobølger til γ-stråling (bilde: ESA).