એક્સ-કિરણચિત્રણ (radiography) : X-તેમજ γ-કિરણો વડે પદાર્થની છાયાકૃતિ (photo-shadowgraph) મેળવવાની રીત. 1855માં વિજ્ઞાની રૉંટગને X-કિરણોની શોધ કરી ત્યારથી વૈજ્ઞાનિક, વૈદકીય અને ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે તેના વિવિધ ઉપયોગ પ્રચલિત બન્યા છે. પિસ્તોલ તથા પોતાની પત્નીના હાથનો સૌપ્રથમ રેડિયોગ્રાફ મેળવવાનું શ્રેય રૉંટગનને પોતાને ફાળે જાય છે. X-કિરણોના ઉત્પાદન માટે કૂલીજનળી તથા પ્રબળ X-કિરણ મેળવવા માટે અન્ય ઉપકરણો – જેવાં કે વાન-દ-ગ્રાફ જનરેટર, બીટાટ્રોન, રેઝોનન્સ ટ્રાન્સફૉર્મર વગેરે શોધાયાં પછી, ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે કાસ્ટિંગ તથા વેલ્ડિંગના પરીક્ષણ માટે રેડિયોગ્રાફીનો વ્યાપક પ્રમાણમાં ઉપયોગ થાય છે. વૈદકીય ક્ષેત્રે ક્ષય, કૅન્સર, ફ્રૅક્ચર, અલ્સર, દાંત તેમજ હૃદયના રોગોનું નિદાન રેડિયોગ્રાફ દ્વારા થઈ શકે છે. વૈજ્ઞાનિક ક્ષેત્રે X-કિરણ વિવર્તનના રેડિયોગ્રાફ ઉપરથી સ્ફટિકનું બંધારણ, તેની આંતરિક રચના તેમજ વિસ્થાપન (dislocation) જેવી ક્ષતિઓનો અભ્યાસ થઈ શકે છે.
રેડિયોગ્રાફ મેળવવા માટેની મુખ્ય જરૂરિયાતો નીચે પ્રમાણે છે : (i) X-કિરણ ઉદભવસ્થાન, (ii) પરીક્ષણ માટેના પદાર્થનો નમૂનો, (iii) રેડિયોગ્રાફ મેળવવા માટેનું માધ્યમ – ફિલ્મ, (iv) ફિલ્મ ઉપરનું ચિત્ર ઉપસાવવા (developing) માટેનાં પ્રક્રિયક રસાયણો. સૂક્ષ્મ તરંગલંબાઈના X-વિકિરણને નમૂના પર આપાત કરતાં, તેમાંના અમુકનું નમૂના વડે શોષણ (absorption) થાય છે; કેટલુંક પ્રકીર્ણન (scattering) પામે છે, જ્યારે બાકીનાનું પારગમન (transmission), થતું હોય છે. નમૂનાના પદાર્થની ઘનતા, તેનો પરમાણુક્રમાંક તથા તેના રાસાયણિક બંધારણ ઉપર શોષણની ક્રિયા આધારિત હોય છે. ઉપરાંત X-કિરણોનું શોષણ માધ્યમની વિષમતા (in-homogeneity) તેમજ માધ્યમમાં તેના પથની લંબાઈ પર પણ આધાર રાખે છે. શોષણની પ્રક્રિયા નીચેના ચરઘાતાંકીય નિયમ અનુસાર થતી હોય છે.
Ix = Io . e–μx
Io = નમૂના પર આપાત થતા X-કિરણની તીવ્રતા;
અહીં Ix = નમૂનામાંથી પારગમ્ય થઈ બહાર આવી રહેલા X-કિરણની તીવ્રતા;
x = નમૂનામાં X-કિરણની વિભેદન-જાડાઈ;
μ = નમૂનાના માધ્યમનો શોષણ-અંક અને
e = લઘુગણકનો નેપીરિયન આધાર (Naperian logarithmic base)
રેડિયોગ્રાફ મેળવવામાં આ સૂત્ર મહત્વનું છે. નમૂનામાંથી પારગમન કરતી વિકિરણ ઊર્જા ઘણી ઉપયોગી માહિતી ધરાવે છે; અને તેને X-કિરણો માટેની ખાસ ફિલ્મ ઉપર ઝીલવામાં આવે છે, જે સિલ્વર હેલાઇડના સૂક્ષ્મ કણનું પાયસ (emulsion) છે. X-વિકિરણ વડે ફિલ્મને ઉદભાસિત (exposed) કરતાં તેમાંના સૂક્ષ્મકણ સંવેદી બની, તેમની ભૌતિક રચનામાં ફેરફાર ઉત્પન્ન થતાં, પદાર્થની આંતરરચનાનું અવ્યક્ત પ્રતિબિંબ રચે છે. યોગ્ય રાસાયણિક પ્રક્રિયકો વાપરીને અવ્યક્ત પ્રતિબિંબનું ચિત્ર ઉપસાવવામાં આવે છે, જે રેડિયોગ્રાફ તરીકે ઓળખાય છે. પ્રતિબિંબને ફિલ્મને બદલે પ્રસ્ફુરિત પડદા પર ઝીલતાં, તેને નરી આંખે જોઈ શકાય છે, જે ફ્લૉરૉસ્કોપી તરીકે ઓળખાય છે. તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત છે.
સુસ્પષ્ટ રેડિયોગ્રાફી મેળવવા અંગેના જરૂરી મુદ્દા : ફોટોગ્રાફની નેગેટિવ ઉપરથી રેડિયોગ્રાફનું અર્થઘટન કરવામાં આવતું હોવાથી, પરીક્ષણ માટેના નમૂનાની પસંદગી તથા ગોઠવણી યોગ્ય રીતે કરવી જોઈએ. વળી, ફિલ્મનો પ્રકાર તેમજ નિરાચ્છાદનસમય પણ એ રીતે પસંદ કરવા જોઈએ, જેથી નમૂનાની સૂક્ષ્મતમ વિગતો દર્શાવતો સુસ્પષ્ટ રેડિયોગ્રાફ મળે.
કાળાશ અથવા ફિલ્મ–ઘનત્વ (blackening or film density) : નમૂનામાંથી બહાર આવી રહેલાં X-કિરણની તીવ્રતાની વહેંચણી તેના જુદા જુદા ભાગ વડે થતા શોષણ ઉપર આધારિત હોય છે, તેથી ફિલ્મ ઉપર ચલિત માત્રામાં કાળાશ ઉદભવે છે. આ કાળાશને ફિલ્મ-ઘનત્વ (S) કહે છે. પ્રતિબિંબની કાળાશ જેમ વધુ તેમ ફિલ્મ-ઘનત્વ વધુ. Sને નીચેના સૂત્ર વડે દર્શાવવામાં આવે છે :
અને તેનું પ્રમાણિત મૂલ્ય 0.7થી 0.9ની વચ્ચે હોવું જોઈએ.
વિરોધાભાસ (contrast) : રેડિયોગ્રાફમાં પાસેપાસેના ભાગની કાળાશ અથવા સ્પષ્ટ રીતે તરી આવતા ફિલ્મ-ઘટત્વના સાપેક્ષ તફાવતને વિરોધાભાસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
નિરૂપણ : રેડિયોગ્રાફિક પ્રતિબિંબની સુસ્પષ્ટતા(sharpness)ના માપને નિરૂપણ કહે છે. તેમાં પ્રતિબિંબના જુદા જુદા ઘટત્વવાળા વિસ્તારોને વિકૃતિરહિત, ભિન્ન તારવી શકાય છે. વિરોધાભાસ તેમજ નિરૂપણ, રેડિયોગ્રાફની ગુણાત્મક લાક્ષણિકતાઓ છે. તેના ઘટત્વમાં થતો ફેરફાર, નમૂનાના માધ્યમની વિષમતા અથવા સાતત્યના અભાવે સર્જાતો હોય છે. નિરૂપણ નીચેની બાબતો પર આધારિત છે :
1. વિકિરણ ઉદભવસ્થાનનું પરિમિત કદ
2. નમૂનાની જાડાઈ, આકાર અને તેની સપાટીનો પ્રકાર
3. વિકિરણ ઉદભવસ્થાન
4. નમૂનાની જાત
5. ફિલ્મની પ્રાયોગિક ગોઠવણી
જોકે વ્યવહારમાં સંપૂર્ણ સુસ્પષ્ટ પ્રતિબિંબ મળવું મુશ્કેલ છે, તેમ છતાં નિરૂપણ મેળવવા માટે (i) વિકિરણ-ઉદભવસ્થાન શક્ય તેટલું સૂક્ષ્મ હોવું જોઈએ, (ii) નમૂનો ફિલ્મની નજીક હોવો જોઈએ અને (iii) નમૂના અને ઉદભવસ્થાન વચ્ચેનું અંતર પ્રમાણમાં વધુ હોવું જોઈએ. આ પ્રમાણેની ગોઠવણથી પ્રતિબિંબમાં ઉપછાયા-(penumbra)નું પ્રમાણ ઘટાડીને સુસ્પષ્ટતા વધારી શકાય છે. રેડિયોગ્રાફના સાચા મૂલ્યાંકન માટે નમૂનાનું પ્રતિબિંબ ફિલ્મ ઉપર એવી રીતે પ્રક્ષેપિત કરવું જોઈએ, જેથી સૂક્ષ્મતમ વિગતોનો અભ્યાસ સરળતાથી થઈ શકે. આ માટે નમૂનાની યોગ્ય પસંદગી તેમજ ગોઠવણી અતિ મહત્વનાં છે. પ્રતિબિંબની લઘુતમ વિકૃતિ, સુસ્પષ્ટ નિરૂપણ, ઉચ્ચ વિરોધાભાસ અને યોગ્ય કાળાશ હોય તો ઉત્તમ આદર્શ રેડિયોગ્રાફ મળી રહે છે.
રેડિયોગ્રાફસંવેદિતા (radiograph sensitivity) : વેલ્ડિંગ તથા કાસ્ટિંગની પ્રક્રિયામાં ધાતુમાં છિદ્ર કે રેખા જેવી ત્રુટિ ઉદભવે છે, જેને કારણે વિકિરણના વિભેદન માટેની જાડાઈમાં ફેરફાર થતો હોય છે. નમૂનાના પદાર્થની આપેલી જાડાઈ માટે, સૂક્ષ્મતમ ક્ષતિને પ્રગટ કરવાની રેડિયોગ્રાફની ક્ષમતાને, તેની સંવેદિતા કહે છે. Δt જાડાઈના નમૂનામાં ક્ષતિનું પ્રમાણ Δt જેટલું હોય તો ગુણોત્તર 
સંવેદિતાનું મૂલ્ય દર્શાવે છે, અને
છિદ્ર કે રેખાના સ્વરૂપે આવેલી કૃત્રિમ ક્ષતિને, પરીક્ષણ માટેના પદાર્થ ઉપર મૂકીને પ્રમાણૂભત રેડિયોગ્રાફ મેળવવામાં આવે છે. તેની સાથે આપેલા રેડિયોગ્રાફની સરખામણી કરતાં સંવેદિતાનું માપ મળે છે. સંવેદિતાનું મૂલ્ય જેમ ઓછું તેમ પદાર્થની ગુણવત્તા વધારે.
ગુણવત્તા ધરાવતા રેડિયોગ્રાફ મેળવવાની રીત : સારી ગુણવત્તા ધરાવતો રેડિયોગ્રાફ મેળવવા માટે પરીક્ષણનો હેતુ, પદાર્થનો પ્રકાર અને વિભેદન-જાડાઈને અનુરૂપ, યોગ્ય ઊર્જાના X-કિરણનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. પ્રકીર્ણન પામતાં X-કિરણોનું નિયંત્રણ, ફિલ્મનો પ્રકાર, નિરાચ્છાદન સમય તથા ચિત્રને ઉપસાવવા માટેની કાળજીપૂર્વકની પ્રક્રિયા વગેરે જરૂરિયાતોનો સમન્વય કરવો આવશ્યક છે.
X-કિરણો વીજચુંબકીય તરંગસ્વરૂપ ધરાવતાં હોવાથી તેમની સાથે સંકળાયેલી ઊર્જા E,
E = hν સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
અહીં, h = પ્લૅન્કનો અચળાંક અને ν = X-કિરણની આવૃત્તિ છે.
વિકિરણ ઊર્જા (E) જેમ વધુ, તેમ માધ્યમમાં તેની વિભેદનશક્તિ વધુ અને માધ્યમની શોષણક્ષમતા ઓછી. X-કિરણો મેળવવા માટેની કૂલીજનળીમાં, કૅથોડ અને ટાર્ગેટ વચ્ચે, કિલોવોલ્ટના ક્રમમાં, જુદાં જુદાં મૂલ્યની વોલ્ટતા આપીને, જુદી જુદી ઊર્જા તેમજ તીવ્રતાનાં X-કિરણો મેળવી શકાય છે. જેમ વોલ્ટતા વધુ તેમ X-કિરણોની ઊર્જા વધુ. કૂલીજનળી ઉપરાંત, વાન-દ-ગ્રાફ જનરેટર અને બીટાટ્રૉન જેવાં આધુનિક ઉપકરણો વડે અતિ શક્તિશાળી X-કિરણો મેળવી શકાય છે. વૈદકીય હેતુ માટે 10થી 250 keV ઊર્જાનાં X-કિરણો ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યારે ઔદ્યોગિક હેતુ માટે 50 keV થી 20 MeV ઊર્જાનાં X-કિરણો ઉપયોગી છે. (1 MeV = 1,000 keV). આપેલા ચોક્કસ પદાર્થ માટે તેની વિભેદન-જાડાઈને અનુરૂપ ઊર્જાનાં X-કિરણો, ફિલ્મનો પ્રકાર તથા તેના નિરાચ્છાદન માટેના અંદાજિત સમયની માહિતી દર્શાવતા પ્રમાણિત કોઠા (standard charts) ઉપલબ્ધ હોય છે.
આદર્શ સંજોગોમાં તો નમૂનામાંથી પારગમન કરતી વિકિરણ ઊર્જા જ, ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મ પર આપાત થવી જોઈએ; પરંતુ તેને બદલે, પરીક્ષણ માટે નમૂના વડે તેમજ આજુબાજુના પદાર્થ વડે પ્રકીર્ણન પામતું વિકિરણ પણ ફિલ્મ ઉપર આપાત થતું હોય છે. આ કારણે પ્રતિબિંબ ધબ્બાવાળું, ઝાંખું અને અસ્પષ્ટ મળે છે. પ્રકીર્ણનની આ વિપરીત અસરને, છિદ્રવાળા સીસાના પડદા(lead diaphrams)ની મદદથી, પરીક્ષણ માટેના ક્ષેત્રને મર્યાદિત કરીને તેમજ ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરીને, નિયંત્રિત રાખી શકાય છે. આ પરિબળો ઉપરાંત ફિલ્મના નિરાચ્છાદન માટેનો યોગ્ય સમય તથા ફિલ્મ ઉપરનું ચિત્ર ઉપસાવવા માટે સમપ્રમાણ રસાયણનો પદ્ધતિસર કાળજીપૂર્વક ઉપયોગ પણ જરૂરી છે. સુસ્પષ્ટ રેડિયોગ્રાફના સચોટ અર્થઘટન દ્વારા પદાર્થના સ્વરૂપ તેમજ તેની આંતરિક ક્ષતિઓ, તેમનો પ્રકાર, તેમનું સ્થાન અને વ્યાપ્તિ વિશે ચોકસાઈપૂર્વક માહિતી મળે છે.
ગૅમા (γ) કિરણ રેડિયોગ્રાફી : γ-કિરણો, X-કિરણો જેવા જ ગુણધર્મો ધરાવે છે; પરંતુ તેમની વિભેદનશક્તિ ખૂબ તીવ્ર હોય છે. આ કારણે ઔદ્યોગિક હેતુ માટે, પોલાદ તથા અન્ય પદાર્થના જાડા વિભાગની રેડિયોગ્રાફી માટે Ra; Ir-192; C3-137 અને Co-60 જેવા રેડિયોસક્રિય પદાર્થમાંથી મળતાં γ-કિરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ન્યૂટ્રૉન રેડિયોગ્રાફી : તત્વનો પરમાણુક્રમાંક (Z) જેમ વધુ તેમ તેમાંથી પસાર થઈ રહેલા X તેમજ γ-વિકિરણનું શોષણ પણ વધુ. તેથી ઊલટું, વીજભારરહિત ન્યૂટ્રૉન કણ હલકાં તત્વમાં વધુ શોષણ પામતા હોય છે. આ કારણે હલકા તેમજ ભારે તત્વના સંયોજનવાળા પદાર્થની રેડિયોગ્રાફી માટે ન્યૂટ્રૉન વિકિરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ન્યૂટ્રૉન રેડિયોગ્રાફી વડે સીસાની બંધ ટાંકીમાંના પાણીની સપાટી જાણી શકાય છે.
રેડિયોગ્રાફીની લાક્ષણિકતા : વૈદકીય તેમજ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે જુદા જુદા હેતુને અનુરૂપ રેડિયોગ્રાફીની ક્ષિતિજો વિસ્તરેલી છે. ત્રિ-પરિમાણીય રેડિયોગ્રાફ માટે સ્ટીરિયૉસ્કોપી, પદાર્થના કોઈ નિશ્ચિત સમતલના રેડિયોગ્રાફ માટે ટોમૉગ્રાફી, હૃદયના ધબકારા માટે કાઇમોગ્રાફી, ગતિમાન યંત્રોના રેડિયોગ્રાફ માટે ફ્લૅશ રેડિયોગ્રાફી, માઇક્રોરેડિયોગ્રાફી, ઇલેક્ટ્રૉન રેડિયોગ્રાફી વગેરેનો વિકાસ થયેલો છે. ટેલિફોન કે રેડિયોતરંગ દ્વારા સમાચાર કે ન્યૂઝપ્રિન્ટનું પ્રસારણ થઈ શકે છે, તે જ પ્રમાણે રેડિયોગ્રાફને પણ એક સ્થળેથી બીજે સ્થળે તુરત મોકલી શકાય છે. રેડિયોગ્રાફ માટેની રંગીન ફિલ્મ તથા કોઈ ટેકનિશિયનની મદદ વગર, સંપૂર્ણ સ્વયંસંચાલિત રેડિયોગ્રાફી એ પણ આધુનિક વિજ્ઞાનની એક અદભુત સિદ્ધિ છે.
શશીધર ગોપેશ્વર ત્રિવેદી