Razele Rontgen, ca si alte radiatii, isi au sursa in materie. Pentru a putea intelege natura, proprietatile si intrebuintarile practice ale razelor Rontgen, ale izotopilor radioactivi, va trebui sa cunoastem, in prealabil, cateva notiuni despre structura materiei si despre legatura materiei cu energia.

Atomul este cea mai mica particica specifica unui element si nu poate fi scindat in elemente asemanatoare lui.

Studiul corpului radioactiv a aratat ca atomul este complex, fiind constituit din particule, dintre care unele cu sarcina electrica.

Rutherford (completat mai tarziu de Bohr si altii) a conceput atomul, in 1911, ca un mic sistem planetar: un nucleu central incarcat pozitiv, in care se concentreaza, se pare, toata greutatea atomului, iar la periferie - straturi concentrice de electroni, particule cu greutate infima, incarcate electric negativ, care graviteaza cu mare viteza in jurul acestui nucleu central. Electronii circula rapid in jurul nucleului si dezvolta o forta centrifuga capabila de a anihila atractia electrica pozitiva a nucleului.

Masa unui electron este foarte mica si, de aceea, cand vorbim de masa atomului, neglijam pe aceea electronilor si ne referim numai la nucleu.

Nucleul contine protoni si neutroni, particule care au aceeasi masa, de aceea suma protonilor si a neutronilor arata masa atomica.

Protonii au incarcatura electrica egala cu cea a electronilor, dar de semn contrar (pozitiva).

Numarul protonilor, egal cu al electronilor, face ca atomul sa fie din punct de vedere electric neutru. Numarul lor (al electronilor sau protonilor) reprezinta ceea ce numim numarul atomic. El indica locul elementului respectiv in sistemul periodic al elementelor lui Mendeleev.

De aceea, spunem ca electronul este constituentul uni­versal al materiei, fiind cea mai mica particula materiala. De numarul si asezarea in straturi a electronilor periferici depind proprietatile fizice si chimice ale elementului res­pectiv. Numarul electronilor situati in stratul cel mai peri­feric conditioneaza valenta unui element.

Reactiile chimice si unele proprietati fizice - de exemplu - absorbtia radiatiilor - au loc fara interventia nucleului, petrecandu-se numai in diferite straturi electronice. Atom de hidrogen Cel mai simplu si usor atom este cel de hidrogen - nucleul sau este format dintr-un singur proton, iar periferia este constituita dintr-o singura orbita, pe care se gaseste un singur electron (87).

Protonii din nucleu, desi au incarcatura electrica identica, nu se resping - contrar legilor lui Colomb - ale respingerii si atractiei electrostatice -, datorita distantelor infinit de mici ce despart particulele nucleare.

Imediat ce aceste distante cresc, protonii se resping intre ei si nucleul se deza­grega. Asa se intampla cu nucleul de uraniu - corp radioactiv, care, avand 92 de protoni, se dezagreaza spontan, din cauza numarului mare de particule si prin slabirea fortelor care le leaga. In nucleu se concentreaza si marea majoritate a energiei pe care o reprezinta atomul.

Sub actiunea unei radiatii corpusculare sau electromagnetice, se pot smulge unui atom unul sau mai multi electroni, obtinandu-se ceea ce se cheama ion.
Ionul este un atom care a pierdut sau a castigat unul sau mai multi electroni; poate fi pozitiv, cand a pierdut electroni, sau negativ, cand castiga electroni.