دستگاه‌های ایکس ری با بهره‌گیری از خاصیت نفوذپذیری اشعه ایکس به درون مواد، تصویری از ساختار داخلی آن‌ها ارائه می‌دهند. اشعه ایکس، نوعی تابش الکترومغناطیسی با طول موج بسیار کوتاه است که قادر است از بسیاری مواد عبور کند. هنگامی که این اشعه به ماده‌ای برخورد می‌کند، بخشی از آن جذب شده و بخشی دیگر از آن عبور می‌کند. میزان جذب اشعه توسط ماده به عوامل مختلفی از جمله چگالی، ضخامت و ترکیب شیمیایی ماده بستگی دارد.

مکانیزم عملکرد دستگاه ایکس ری

1. تولید اشعه ایکس: در داخل دستگاه ایکس ری ، الکترون‌ها با سرعت بسیار زیاد به یک هدف فلزی برخورد می‌کنند. این برخورد باعث تولید اشعه ایکس می‌شود.
2. عبور اشعه از ماده: اشعه ایکس تولید شده از ماده مورد نظر عبور می‌کند. مواد با چگالی بالاتر، اشعه ایکس بیشتری را جذب کرده و در نتیجه در تصویر ایکس ری به صورت مناطق تیره نمایش داده می‌شوند.
3. تشخیص اشعه و تشکیل تصویر: اشعه ایکس عبوری توسط یک آشکارساز به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌شود. این سیگنال‌ها به کامپیوتری ارسال می‌شوند که با پردازش آن‌ها، تصویری از ساختار داخلی ماده را بر روی نمایشگر ایجاد می‌کند.

انواع دستگاه‌های ایکس ری و کاربردهای آن‌ها

دستگاه‌های ایکس ری در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر یک برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. از جمله مهم‌ترین انواع دستگاه‌های ایکس ری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دستگاه‌های ایکس ری پزشکی: برای تشخیص بیماری‌ها و آسیب‌های داخلی بدن استفاده می‌شوند.
• دستگاه‌های ایکس ری صنعتی: برای بازرسی جوش‌ها، قطعات فلزی و مواد مرکب استفاده می‌شوند.
• دستگاه‌های ایکس ری امنیتی: برای بازرسی چمدان‌ها، بسته‌ها و افراد در فرودگاه‌ها، گمرکات و اماکن عمومی استفاده می‌شوند.

اهمیت انرژی اشعه ایکس

انرژی اشعه ایکس یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر نفوذپذیری آن است. اشعه ایکس با انرژی بالاتر، قدرت نفوذ بیشتری داشته و می‌تواند از مواد ضخیم‌تر و چگال‌تر عبور کند. به همین دلیل، برای بررسی مواد مختلف، از اشعه ایکس با انرژی‌های متفاوت استفاده می‌شود.

محدودیت‌های دستگاه ایکس ری

آیا دستگاه‌های ایکس ری همه چیز را نشان می‌دهند؟

پاسخ کوتاه این سوال منفی است. دستگاه‌های ایکس ری، با وجود تمام پیشرفت‌هایی که در فناوری آن‌ها صورت گرفته، محدودیت‌هایی دارند. این محدودیت‌ها باعث می‌شوند که برخی مواد و اجسام به طور کامل یا به صورت واضح در تصاویر ایکس ری قابل تشخیص نباشند.

عوامل مؤثر بر محدودیت‌های دستگاه ایکس ری

• چگالی مواد: مواد با چگالی بسیار بالا یا بسیار پایین، مانند مواد منفجره پلاستیکی، مواد مخدر نرم و برخی از انواع سلاح‌های پلاستیکی، به دلیل تفاوت اندک چگالی آن‌ها با مواد اطراف، به سختی در تصاویر ایکس ری قابل تشخیص هستند.
• ضخامت مواد: مواد بسیار نازک یا بسیار ضخیم نیز ممکن است به خوبی در تصاویر ایکس ری نمایش داده نشوند.
• ترکیب شیمیایی مواد: برخی مواد با ترکیب شیمیایی خاص، مانند مواد آلی و مواد حاوی عناصر سبک، ممکن است جذب کمتری از اشعه ایکس داشته باشند و در نتیجه در تصاویر ایکس ری کمتر مشخص شوند.
• اندازه و شکل مواد: اشیاء بسیار کوچک یا بسیار بزرگ ممکن است به طور کامل اسکن نشوند و نقاط کور ایجاد کنند.
• تداخل مواد: اگر چندین جسم با چگالی‌های مختلف روی هم قرار بگیرند، ممکن است تشخیص هر یک از آن‌ها به صورت جداگانه دشوار باشد.
• تنظیمات دستگاه: تنظیمات دستگاه ایکس ری، مانند انرژی اشعه ایکس و زمان تابش، نیز بر کیفیت تصاویر تأثیر می‌گذارند.

مواد غیرقابل تشخیص توسط دستگاه ایکس ری

• مواد منفجره پلاستیکی: به دلیل چگالی کم و ترکیب شیمیایی خاص، تشخیص مواد منفجره پلاستیکی در تصاویر ایکس ری بسیار دشوار است.
• مواد مخدر نرم: مواد مخدر نرم مانند حشیش و کوکائین، به دلیل چگالی کم و شباهت به مواد آلی، به سختی قابل تشخیص هستند.
• مواد غذایی: مواد غذایی به دلیل ترکیب شیمیایی متنوع و چگالی کم، ممکن است در تصاویر ایکس ری به صورت نواحی کم‌چگال و با کنتراست پایین نمایش داده شوند.
• برخی از انواع سلاح‌های پلاستیکی: سلاح‌های پلاستیکی به دلیل چگالی کم و ترکیب شیمیایی خاص، ممکن است در تصاویر ایکس ری قابل تشخیص نباشند.
• مواد رادیو اکتیو: مواد رادیو اکتیو به دلیل تولید تابش خودکار، ممکن است در تصاویر ایکس ری به صورت نواحی روشن نمایش داده شوند، اما تشخیص نوع ماده رادیو اکتیو با استفاده از دستگاه ایکس ری به تنهایی امکان‌پذیر نیست.

مواد ممنوعه قابل تشخیص با دستگاه ایکس ری فرودگاه

دستگاه‌های ایکس ری در فرودگاه‌ها نقش بسیار مهمی در تأمین امنیت پروازها ایفا می‌کنند. این دستگاه‌ها با اسکن سریع و دقیق چمدان‌ها، بسته‌ها و افراد، به شناسایی مواد ممنوعه و خطرناک کمک می‌کنند و از ورود آن‌ها به هواپیما جلوگیری می‌کنند.

• سلاح‌ها: انواع مختلف سلاح‌های گرم، سرد و ابزارهای برنده مانند چاقو، قیچی و تیغ.
• مواد منفجره: مواد منفجره جامد، مایع و گازی.
• مواد مخدر: مواد مخدر طبیعی و مصنوعی به شکل‌های مختلف جامد، مایع و پودر.
• فلزات: اشیاء فلزی مانند زیورآلات، ساعت و کمربند.
• مایعات و ژل‌ها: مایعات و ژل‌هایی که حجم آن‌ها از مقدار مجاز بیشتر باشد.

محدودیت‌های دستگاه ایکس ری فرودگاه در تشخیص مواد مخدر و مواد منفجره

با وجود پیشرفت‌های تکنولوژی، تشخیص مواد مخدر و مواد منفجره به خصوص مواد منفجره پلاستیکی و مواد مخدر نرم، همچنان یکی از چالش‌های اصلی در بازرسی فرودگاهی است. دلایل این محدودیت‌ها عبارتند از:

• شباهت چگالی: مواد مخدر نرم و مواد منفجره پلاستیکی، چگالی بسیار کمی دارند و به سختی از مواد آلی اطراف خود قابل تشخیص هستند.
• تغییر شکل مواد: مواد مخدر و مواد منفجره ممکن است در بسته‌بندی‌های مختلف و به شکل‌های مختلف پنهان شوند که تشخیص آن‌ها را دشوار می‌کند.
• تکنولوژی‌های جدید: مواد مخدر و مواد منفجره جدید با فرمولاسیون‌های پیچیده، تشخیص آن‌ها را با استفاده از دستگاه‌های ایکس ری سنتی مشکل‌تر می‌سازد.

اهمیت بازرسی دستی در کنار استفاده از دستگاه ایکس ری

با توجه به محدودیت‌های دستگاه‌های ایکس ری، بازرسی دستی توسط ماموران امنیتی همچنان یک بخش ضروری از فرآیند بازرسی در فرودگاه‌ها است. ماموران امنیتی با استفاده از دانش و تجربه خود، می‌توانند به بررسی دقیق‌تر چمدان‌ها و بسته‌ها پرداخته و موادی را که دستگاه ایکس ری قادر به تشخیص آن‌ها نیست، شناسایی کنند.

تشعشعات ایکس ری و اثرات آن بر سلامتی انسان

اشعه ایکس نوعی تابش یونیزان است که می‌تواند به سلول‌های بدن آسیب برساند. قرار گرفتن در معرض دوز بالای اشعه ایکس می‌تواند باعث سوختگی پوست، ریزش مو و حتی افزایش خطر ابتلا به سرطان شود. با این حال، میزان تشعشعات دریافتی از دستگاه‌های ایکس ری فرودگاه بسیار کم بوده و به ندرت باعث ایجاد مشکلات سلامتی می‌شود.

مقایسه میزان تشعشعات دریافتی از دستگاه ایکس ری فرودگاه با منابع طبیعی

میزان تشعشعات دریافتی از دستگاه ایکس ری فرودگاه بسیار کمتر از میزان تشعشعات دریافتی از منابع طبیعی مانند اشعه کیهانی و رادون موجود در خاک است. به عنوان مثال، یک پرواز طولانی با هواپیما به اندازه چندین رادیوگرافی قفسه سینه، در فرد تشعشع ایجاد می‌کند.

نتیجه‌گیری

دستگاه‌های ایکس ری نقش بسیار مهمی در تأمین امنیت فرودگاه‌ها و سایر اماکن عمومی دارند. با وجود محدودیت‌هایی که این دستگاه‌ها دارند، فناوری آن‌ها به طور مداوم در حال پیشرفت است و دستگاه‌های جدید با قابلیت تشخیص بهتر مواد مخدر و مواد منفجره تولید می‌شوند. با رعایت مقررات ایمنی و استفاده صحیح از این دستگاه‌ها، می‌توان از مزایای آن‌ها بهره‌مند شد و در عین حال خطر آسیب به سلامتی را به حداقل رساند.