Wieso sieht man Diamanten nicht auf röngenbildern?

6 Antworten

Das Thema haben wir heute diskutiert, da wohl in einer Episode einer Arztsendung gestern im Fernsehen.. Falls es noch jemand googelt, teile ich hier mal meine Erkenntnisse zu diesem alten Thread..

Vorab: ob man etwas „im Röntgen“ sieht hängt nicht nur von Material ab, sondern von der Art des Röntgens - also, Energie an der Röntgenröhre und Expositionsdauer. Man benutzt Röntgenstrahlung zB in der Materialtechnik, um Haarrisse in Metallbauteilen oder Schweißnähten zu finden, dafür braucht es hochenergetische Strahlung mit viel Exposition. Bei einer Mammographie zB wird niedrigenergetische Strahlung benutzt um im weichen Gewebe einen Kontrast zu erhalten.

Beim medizinischen Röntgen stellt entweder der oder die TA oder das Gerät selbst die Strahlenhärte abhängig nach gewünschter Untersuchung (Knochen od. Weichteile, Kinder od. Erwachsene) und die Dosis/Exposition mit einer Belichtungsautomatik ein, um im gewünschten Bereich möglichst gute Differenzierung zu erreichen. Bildkorrekturen am digitalen Bild sorgen dann für optimalen Kontrast. Im CT kann man mit verschiedenen Kontrasteinstellungen auch im Nachhinein noch digital viel rekonstruieren, je nachdem wie man sich die Grauwerte im Histogramm einstellt, zeigt das Bild zB entweder Knochen oder Lungengewebe gut aufgelöst, aber nicht beides in einem Bild.

Un Dinge im Röntgen auseinander zu halten (also zB Knochen von Gewebe oder einen Diamanten von einem Stein zu unterscheiden, oder, falls verschluckt, vom Darm und Darminhalt zu finden) ist entscheidend, inwieweit sich die Materialien unterscheiden - insbesondere die atomare Ordnungszahl (zB sehr hoch bei Blei) und die Dichte sind hier entscheidend. Im Röntgen bzw. eigentlich nur im CT wird die sog. Hounsfield Skala angewendet, die bestimmten Geweben/Organen einen Rx-Absorbtionswert zuordnet, zB Luft -1000, Wasser 0, Knochen +500-+1500, Metalle können 3000 und höhere Werte haben. Für Diamant/Kohlenstoff habe ich leider keinen Hounsfield-Wert finden können (weiß das jemand?) Aber die Ordnungszahl ist mit 6 eher niedrig, die Dichte mit 3.5 g/mL so mäßig, insofern wird ein Diamant deutlich weniger RxStrahlen absorbieren als zB metallene Fremdkörper oder Knochen, aber sicher mehr als Wasser, Fettgewebe oder normaler Darminhalt. In einem CT sollte man einen Diamanten also finden können, wenn man weiß, wonach man sucht, und mit welchen Kontrasteinstellungen. Je nach Zusammensetzung wird man andere Mineralien, Erze, Glas, etc schlechter oder besser sehen. Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass man zB Glassplitter (also handelsübliches Haushaltsglas) so gut wie nicht von Weichgewebe unterscheiden kann, Keramik dafür in der Regel sehr gut, diese sind fast so dicht wie Knochen.

Woher ich das weiß:Recherche

Die Arbeiter in den südafrikanischen Diamantminen müssen alle durch eine Röntgenschleuse. Ob das Röntgengerät allerdings tatsächlich eingeschaltet wird und eine Aufnahme macht, das wissen die Leute nicht, das bestimmt ein Zufallsgenerator. So will man verhinder, das gefundene Diamanten in Körperöffnungen versteckt und gestohlen werden.

Auch die Röntgen-Scanner am Flughafen erkennen nicht nur Metalle (Messer und Waffen), sondern auch Glas, Sprengstoffe (die enthalten auch nur Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff) und Diamanten.

ist das so?

Echte Diamanten bestehen nur aus Kohlenstoff, der eine sehr kleine Atommasse besitzt und daher kaum mit den üblichen Röntgenstrahlen interagiert!

Falsche Diamanten bestehen im einfachsten Fall nur aus Glas, vllt Korund?

Glas besteht zum größten Teil aus Siliciumdioxid und etwas Natrium, Kalium, Calcium, vllt sogar Blei. Diese Elemente haben alle höhere Atommassen und schirmen daher Röntgenstrahlen besser ab, vor allem das Blei!

Sollte man (keine Ahnung ob das jemand macht) Korund für nachgemachte Diamanten verwenden, ist es kristallines Aluminiumoxid, für das das gleiche gilt!

Weil Diamant der einzige Edelstein aus Kohlenstoff ist. Unechte Diamanten bestehen aus Silikaten, also Materialien, die denen unserer Knochen ähnlich sind, nur viel dichter..