اشعه ایکس: چشم گسترده بشریت

اشعه ایکس: چشم گسترده بشریت

اشعه ایکس چه کاری می تواند انجام دهد؟ در مقایسه با این ابزار علمی بزرگ، مردم با معاینات اشعه ایکس که در بیمارستان انجام می شود بیشتر آشنا هستند. جالب اینجاست که کشف "اشعه ایکس" در بیش از 100 سال پیش کاملا تصادفی بود و کشف آن انقلابی در بازرسی های پزشکی و امنیتی به ارمغان آورد.

در 8 نوامبر 1895، فیزیکدان مشهور آلمانی ویلهلم کنراد رونتگن قصد داشت توانایی نفوذ پرتوهای کاتدی را مطالعه کند. رونتگن ابتدا آزمایش قبلی را تکرار کرد. با این حال، برای جلوگیری از تعامل بین پرتو کاتدی و جهان خارج، رونتگن لوله اشعه کاتدی را با مقوای سیاه و فویل قلع محکم می‌بندد تا نور مرئی در لوله از لوله خارج نشود.

(ویلیام کنراد رونتگن)

آزمایشگاه یک اتاق تاریک با سایه زنی کامل است. در آزمایشی که به منبع تغذیه ولتاژ بالا متصل شد، رونتگن به طور تصادفی متوجه شد که یک صفحه فلورسنت در فاصله یک متری فلاش ضعیفی منتشر می کند. هنگامی که برق قطع شد، فلورسانس بلافاصله ناپدید شد. او تعدادی مواد از جمله انگشتان خود را برای موانع انتخاب کرد. رونتگن یک تکه سرب را بین انگشت اشاره و شست خود نگه داشت و آن را در جایی قرار داد که اشعه عبور می کرد. او با دیدن تصویری از انگشت خود روی سرب تعجب کرد. استخوان انگشت سایه تیره تری نسبت به بافت نرم اطراف ایجاد کرد.

پس از آزمون و خطا، رونتگن متقاعد شد که این نوع جدیدی از اشعه است که هنوز شناسایی نشده بود و ماهیت آن برای مدتی نامشخص بود، بنابراین آن را "اشعه ایکس" نامیدند. به زودی، خانم رونتگن به آزمایشگاه آمد و انگشت حلقه او را اشعه ایکس گرفت و یک عکس تاریخی از خود به جای گذاشت.

(استخوان دست و انگشتر همسر رونتگن زیر اشعه ایکس)

به دلیل این کشف دوران ساز، رونتگن اولین جایزه نوبل فیزیک را در سال 1901 دریافت کرد. به افتخار رونتگن، اشعه ایکس پرتوهای رونتگن نامیده می شود.

اشعه ایکس در واقع امواج الکترومغناطیسی با طول موج کوتاه با طول موج حدود 0.01--10 نانومتر است. به دلیل طول موج کوتاه و انرژی بالا، می تواند به راحتی از مقوا، ماهیچه ها و سایر بافت ها عبور کند، اما می تواند توسط اجسام متراکم مانند فلز و استخوان مسدود شود. بنابراین می توان از اشعه ایکس برای تصویربرداری فلوروسکوپی در پزشکی استفاده کرد که برای تشخیص بیماری ها استفاده می شود. وسایل متعارف هنگامی که از اشعه ایکس با قابلیت نفوذ منحصر به فرد برای نمایش بدن انسان استفاده می شود، می توان تصاویری از ساختارهای آناتومیکی بافت ها و اندام های بدن به دست آورد و در نتیجه به راحتی اطلاعات مهم مورد نیاز برای تشخیص بالینی بیماری ها را ارائه کرد. علاوه بر این، هنگامی که اشعه ایکس به بدن بیولوژیکی تابش می شود، سلول های بیولوژیکی می توانند مهار، تخریب یا حتی نکروز شوند و در نتیجه درجات مختلفی از تغییرات فیزیولوژیکی، پاتولوژیک و بیوشیمیایی در بدن ایجاد شود.

با پیشرفت سریع فناوری تصویربرداری پزشکی مدرن، فناوری عکاسی با اشعه ایکس دیجیتال (DR)، فناوری توموگرافی کامپیوتری اشعه ایکس (CT) و فناوری آنژیوگرافی دیجیتال تفریق (DSA) به طور گسترده در تشخیص و درمان بیماری ها استفاده شده است.

اشعه ایکس چشمان دراز شده انسان است که انسان را به دیدن دنیای میکروسکوپی و ساختارهای درونی که با چشم غیرمسلح نامرئی هستند هدایت می کند. علاوه بر کاربرد در زمینه پزشکی، اشعه ایکس نیز به طور گسترده ای در تجزیه و تحلیل ساختارهای کریستالی و در صنعت استفاده می شود.