Wilhelm Röntgen upptäckte röntgenstrålningen 1895 (som han fick Nobelpriset för 1901) och öppnade därmed ett nytt fönster mot världen. Den 16 januari 1896 publicerade New York Times en röntgenbild av fru Röntgens hand. Mycket snart var folk djupt fascinerade av fotografier som visade människans skelett.

Redan i februari 1896 användes röntgenstrålning inom medicinen för att undersöka benbrott: den första sådana undersökningen, av ett brott på en patients arm, gjordes av två läkare vid Dartmouth College i USA. Ganska snart hittade man andra tillämpningar av röntgenstrålning, bland annat tullens genomlysning av bagage.

Bilder: till vänster – undersökning av ett benbrott i februari 1896: läkarna G. och E. Frost (på bilden) var de första som använde röntgenstrålning för medicinska ändamål; till höger – franska tulltjänstemän genomlyser bagage, 1897.

Röntgenstrålningen väckte många läkares intresse, och de började använda strålarna för att diagnostisera benbrott och främmande föremål i vävnaden. I slutet av 1800-talet var medicinen särskilt intresserad av de enskilda organens sjukdomar. Ständiga förbättringar gjorde det möjligt för läkarna att röntga alla inre organ med hjälp av ”kontrastmedel” – ogenomskinliga ämnen som syntes på röntgenbilder. Röntgenstrålning användes också för behandling, till exempel av hudsjukdomar. Man insåg dock snart att denna typ av behandling krävde strålning med högre energi.

Röntgenstrålningen fick sitt verkliga genombrott under första världskriget. Marie Curie byggde tillsammans med sin dotter Irène upp ett nätverk av medicinska röntgencentraler för att förbättra diagnostiken av benbrott och lungsjukdomar bland soldaterna. Dessutom körde många specialbyggda fordon med röntgenutrustning (kallade ”Les Petites Curies”) runt på slagfälten. Marie Curie skrev en bok om detta: ”Radiologin och kriget” (1921).

Röntgenstrålning är en form av elektromagnetisk strålning. Den framställs på konstgjord väg i ett katodrör, där en het katod sänder ut elektroner som sedan accelereras av en hög spänning så att de träffar ett metallmål med hög hastighet och ger upphov till några ”osynliga strålar”.

Dessa strålar beror dels på fluorescens som exciteras i metallens atomer, dels på den så kallade bromsstrålningen (Bremsstrahlung). Den uppstår när elektronerna snabbt byter riktning i närheten av metallens atomkärnor.
Röntgenstrålning kan också uppstå när den inkommande högenergetiska elektronen slår ut en av elektronerna i det innersta elektronskalet. Då faller en av elektronerna med högre energi ner i det inre skalet för att fylla luckan och sänder ut sin överskottsenergi i form av röntgenstrålning.

I ett röntgenrör accelereras elektroner till en energi på 30 till 150 keV och träffar ett mål av volfram, varvid röntgenstrålning med energier från 1 eV till 150 keV bildas, med en maximal intensitet någonstans däremellan och två toppar vid 59 och 67 keV (det är elektronövergångarna i volframatomerna). För medicinska ändamål används av säkerhetsskäl lägre röntgenenergier. Medan 20 keV är en typisk energi för röntgen av mjukvävnad, till exempel mammografi, används högre energier (omkring 150 keV) för hård vävnad, till exempel skelettet.

Många oroar sig för strålningen vid medicinska röntgenundersökningar. Men alla människor utsätts under hela livet för naturliga strålningskällor: kosmisk strålning, radon i luften, mark och berggrund och till och med mat och vatten.

Det är värt att jämföra dessa bidrag:

Källa	Ekvivalent dos
Lungröntgen	100 μSv
Att bo i ett hus av sten, tegel eller betong i ett år	70 μSv
Flygresa från London till New York	40 μSv
Genomsnittlig daglig naturlig bakgrundsdos	10 μSv
Tandröntgen	5 μSv
Att äta en banan	0,1 μSv

Som du ser utsätter man sig för en stråldos till och med när man äter en banan. Den huvudsakliga källan är kalium, som i naturen innehåller 0,0117 % av den instabila isotopen ⁴⁰K.

Varje form av elektromagnetisk strålning karakteriseras av en våglängd (λ) eller, likvärdigt, av en energi (E = hc/2λπ, där h är Plancks konstant (h = 6,626×10^-27 erg/s) och c är ljusets hastighet i vakuum (c = 2,9979·10¹⁰ cm/s).  

Röntgenstrålningens våglängder ligger mellan 0,01 nm och 10 nm, vilket motsvarar energier från 1 keV (103 eV) till 150 keV. Jämför det med våglängdsområdet för synligt solljus, som sträcker sig från 400 nm till 750 nm.

Den enda kända typen av elektromagnetisk strålning med mer energi än röntgenstrålning är gammastrålning (γ). Gammastrålning används inom nuklearmedicinen, där läkarna använder γ-strålning med energier mellan 60 och 510 keV.

Det elektromagnetiska spektrumet, från radiovågor till γ-strålning (bild: ESA).