اشعه ایکس، شکل نافذ تابش الکترومغناطیسی پرانرژی است. بیشتر پرتوهای ایکس دارای طول موجی از 10 پیکومتر تا 10 نانومتر هستند که مربوط به فرکانس‌هایی در محدوده 30 پتاهرتز تا 30 اگزاهرتز (30×1015 هرتز تا 30×1018 هرتز) و انرژی‌هایی در محدوده 124 eV تا 1 است. طول موج اشعه ایکس کوتاه تر از اشعه ماوراء بنفش و معمولاً طولانی تر از اشعه گاما است.
اشعه ایکس از اشعه برای ایجاد تصویری از داخل بدن استفاده می کند. پرتوهای اشعه ایکس به طور متفاوتی توسط ساختارهای مختلف بدن مانند استخوان ها و بافت های نرم جذب می شود و برای ایجاد تصویر استفاده می شود. اشعه ایکس به عنوان رادیوگرافی نیز شناخته می شود.
اشعه ایکس شکلی از تابش الکترومغناطیسی است که می تواند به بدن انسان نفوذ کند یا از آن عبور کند و تصاویر سایه مانندی از استخوان ها و برخی اندام ها ایجاد کند. بدن مقداری از انرژی اشعه ایکس را جذب می کند. دوزهای بسیار کم تابش جذب شده در طول روش های تصویربرداری معمولاً هیچ اثر نامطلوبی ایجاد نمی کنند، اما همچنان توصیه می شود که دوزها را تا حد ممکن کاهش دهید. دوزهای بسیار بزرگ پرتودرمانی در انکولوژی پرتودرمانی یا درمان برای جلوگیری از تکثیر سلول های سرطانی استفاده می شود.
اشعه ایکس نوعی تشعشع به نام امواج الکترومغناطیسی است. تصویربرداری اشعه ایکس تصاویری از داخل بدن شما ایجاد می کند. تصاویر قسمت های بدن شما را در سایه های مختلف سیاه و سفید نشان می دهند. این به این دلیل است که بافت های مختلف مقادیر متفاوتی از اشعه را جذب می کنند. کلسیم موجود در استخوان ها بیشترین جذب اشعه ایکس را دارد، بنابراین استخوان ها سفید به نظر می رسند. چربی و سایر بافت های نرم کمتر جذب می شوند و خاکستری به نظر می رسند. هوا کمترین میزان جذب را دارد، بنابراین ریه ها سیاه به نظر می رسند.
اشعه ایکس اولین بار در سال 1895 توسط دانشمند آلمانی ویلهلم کنراد رونتگن مشاهده و ثبت شد. او کشف کرد که پرتاب جریان های اشعه ایکس از طریق بازوها و دست ها تصاویر دقیقی از استخوان های داخل آن ایجاد می کند. هنگامی که عکس برداری با اشعه ایکس انجام می دهید، فیلم حساس به اشعه ایکس در یک طرف بدن شما قرار می گیرد و اشعه ایکس از طریق شما عکس می گیرد. از آنجایی که استخوان ها متراکم هستند و بیشتر از پوست اشعه ایکس را جذب می کنند، سایه های استخوان ها روی فیلم اشعه ایکس باقی می مانند در حالی که پوست شفاف به نظر می رسد.
رادیوگرافی ساده بدون درد است و معمولا کمتر از 15 دقیقه طول می کشد. این را می توان در بیمارستان یا مطب رادیولوژی خصوصی انجام داد. در طول این روش، بسته به قسمتی از بدن که عکسبرداری با اشعه ایکس انجام می شود، از شما خواسته می شود دراز بکشید، بنشینید یا بایستید. مهم است که در طول عکسبرداری با اشعه ایکس حرکت نکنید. سپس رادیولوژیست تصاویر را ارزیابی می کند و گزارشی را برای پزشک شما ارسال می کند.
تجهیزاتی که معمولاً برای عکسبرداری با اشعه ایکس استخوان استفاده می شود شامل یک لوله اشعه ایکس است که روی میزی که بیمار روی آن دراز می کشد آویزان شده است. یک کشوی زیر میز فیلم اشعه ایکس یا صفحه ضبط تصویر را نگه می دارد. گاهی اوقات عکس رادیوگرافی در حالت ایستاده بیمار انجام می شود، مانند مواردی که رادیوگرافی زانو انجام می شود.
دستگاه های فشرده و قابل حمل اشعه ایکس را می توان به بیمار در تخت بیمارستان یا اورژانس برد. لوله اشعه ایکس به یک بازوی انعطاف پذیر متصل است. تکنسین بازو را روی بیمار دراز می کند و نگهدارنده فیلم اشعه ایکس یا صفحه ضبط تصویر را در زیر بیمار قرار می دهد.
اثرات نامطلوب از دوز پرتو جذب شده در عمل تشخیصی نادر است. به عنوان مثال، دوز تابش جذب شده از یک معاینه اشعه ایکس ساده مانند اشعه ایکس قفسه سینه (رادیوگرافی) یا اشعه ایکس از جمجمه، شکم، ناحیه لگن، بازوها، شانه یا زانو بسیار کم است و کوچکتر از دریافت سالانه است. هیچ مدرک عملی از چنین اثراتی از هیچ مطالعه انسانی تا به امروز وجود ندارد، اما امکان نظری آن را نمی توان رد کرد.
اما کاربرد اشعه ایکس تنها معطوف به پزشکی نیست. از فضا، تلسکوپ های اشعه ایکس فوتون ها را از یک منطقه معین از آسمان جمع آوری می کنند. فوتون‌ها به سمت آشکارساز هدایت می‌شوند و در آنجا جذب می‌شوند و انرژی، زمان و جهت تک تک فوتون‌ها ثبت می‌شوند. چنین اندازه‌گیری‌هایی می‌توانند سرنخ‌هایی درباره ترکیب، دما و چگالی محیط‌های دوردست آسمانی ارائه دهند.
مریخ نورد کاوشگر مریخ ناسا، Spirit، از اشعه ایکس برای تشخیص نشانه های طیفی روی و نیکل در سنگ های مریخ استفاده کرد. دستگاه طیف سنج پرتو ایکس آلفا پروتون (APXS) از دو تکنیک استفاده می کند، یکی برای تعیین ساختار و دیگری برای تعیین ترکیب. هر دوی این تکنیک‌ها برای عناصر سنگین‌تر مانند فلزات بهترین کاربرد را دارند.
طوفان های خورشیدی روی خورشید ابرهای ذرات پر انرژی را به سمت زمین پرتاب می کنند. این ذرات پرانرژی می توانند توسط مغناطیس کره زمین جاروب شوند و طوفان های ژئومغناطیسی ایجاد کنند که گاهی منجر به شفق قطبی می شود. ذرات باردار پرانرژی خورشید که باعث ایجاد شفق می شوند، به الکترون های مغناطیس کره زمین نیز انرژی می دهند.
این الکترون ها در امتداد میدان مغناطیسی زمین حرکت می کنند و در نهایت به یونوسفر زمین برخورد می کنند و باعث انتشار اشعه ایکس می شوند. این اشعه ایکس برای افراد روی زمین خطرناک نیست زیرا توسط قسمت های پایینی جو زمین جذب می شود. در زیر تصویری از شفق پرتو ایکس توسط ابزار آزمایش تصویربرداری پرتو ایکس یونوسفر قطبی (PIXIE) روی ماهواره قطبی است.
پرتودرمانی از پرتوهای پرانرژی برای کشتن سلول های سرطانی با آسیب رساندن به DNA آنها استفاده می کند. از آنجایی که این درمان می تواند به سلول های طبیعی نیز آسیب برساند، موسسه ملی سرطان توصیه می کند که برای به حداقل رساندن عوارض جانبی، برنامه ریزی دقیقی برای درمان انجام شود.
تشعشعات یونیزه کننده پرتوهای ایکس، یک ناحیه متمرکز را با انرژی کافی برای جدا کردن کامل الکترون ها از اتم ها و مولکول ها از بین می برد و در نتیجه خواص آنها را تغییر می دهد. در دوزهای کافی، این می تواند به سلول ها آسیب برساند یا از بین ببرد. در حالی که این آسیب سلولی می تواند باعث سرطان شود، می توان از آن برای مبارزه با آن نیز استفاده کرد. با هدایت اشعه ایکس به سمت تومورهای سرطانی، می توان آن سلول های غیر طبیعی را از بین ببرد.