کاشف اشعه ایکس کیست؟ / اولین تصویر اشعه ایکس

جی پلاس، در سال ۱۸۹۵، ویلهلم رونتگن (Wilhelm Roentgen)، استاد فیزیک در وورسبورگ، اولین کسی بود که راهی را برای نمایان کردن داخل بدن، بدون انجام عمل جراحی پیدا کرد. او در حال آزمایش هدایت الکتریسیته از طریق گاز‌های کم‌فشار با استفاده از یک سیم القایی و یک لوله شیشه‌ای بود که به طور تصادفی یک اشعه مرموز را کشف کرد که قادر به روشن کردنِ صفحه فلورسنت در چند متر آن طرف‌تر است. او وقتی دستش را بین پرتو و صفحه گذاشت، سایه‌ای از استخوان‌های خودش را مشاهده کرد. آزمایش‌های بیشتر نشان داد که صفحه فلورسنت می‌تواند با یک صفحه عکاسی جایگزین شود و این چنین بود که «اشعه ایکس» متولد شد. بعد‌ها رونتگن به خاطر کشف خود اولین جایزه نوبل فیزیک را به دست آورد.

آنا نوشت؛ از آن زمان، اشعه ایکس انقلابی در تشخیص پزشکی ایجاد کرده و البته تأثیر زیادی بر نجوم، شیمی و سایر شاخه‌های علوم گذاشته است. در نظرسنجی موزه علوم لندن در سال ۲۰۰۹، اشعه ایکس مهم‌ترین کشف علمی مدرن لقب گرفت، این در حالی است که پنی‌سیلین رتبه دوم را کسب کرد.

ایکس به معنای ناشناخته

رونتگن کشف خود را X-strahlen نامید. strahlen در آلمانی به معنای پرتو یا اشعه است. همان‌طور که می‌دانید در ریاضیات از ایکس برای نشان دادن مقدار ناشناخته و مجهول استفاده می‌شود. اگرچه امروزه در مورد عملکرد اشعه ایکس دانش کافی وجود دارد، اما در نام تغییری ایجاد نشده و رمز و راز اولیه خود را حفظ کرده است. این نور گاهی پرتو رونتگن نیز نامیده می‌شود و تصاویری که تولید می‌کند گاهی اوقات به عنوان رونتگنوگرام شناخته می‌شوند.

اولین تصویر اشعه ایکس دست همسر کاشف آن است!

رونتگن مانند بسیاری دیگر از دانشمندان، کار خود را با آزمایش روی همسرش آغاز کرد. گفته می‌شود اولین عکس اشعه ایکس، دست همسرش آنا برتا (Anna Bertha) بود که حلقه ازدواج در انگشتش داشت. گفتنی است او چندان از دیدن تصویر حس خوبی پیدا نکرد و بعد از اولین بار نگاه کردن تحت تأثیر آن فریاد زد: «من مرگ خودم را دیده‌ام!»

این اشعه تقریباً بلافاصله رایج شد!

تنها چند هفته پس از اعلام عمومی رونتگن، پزشکان و جراحان اروپایی شروع به استفاده از اشعه ایکس کردند و گلوله‌ها و سایر مواد خارجی را در بدن انسان یافتند. یکی از اولین تشخیص‌های پزشکی اولیه توسط پزشک انگلیسی انجام شد که سوزنی را در دست یک زن پیدا کرد. در سال بعد، یک بخش اشعه ایکس در بیمارستان سلطنتی گلاسکو تاسیس شد و از پرتو‌های ایکس برای تشخیص شکستگی استخوان و زخم‌های ناشی از گلوله و... استفاده شد.

مردم فکر می‌کردند که اشعه ایکس کاملاً بی‌ضرر است

مردم عادی در روز‌های ابتدایی تصور می‌کردند که اشعه ایکس دقیقاً مثل نور طبیعی از بدن عبور می‌کند و کاملاً بی‌ضرر است. تا اینکه دستیار توماس ادیسون، کلارنس دالی (Clarence Dally)، کسی که خیلی با اشعه ایکس سر و کار داشت، در سال ۱۹۰۴ بر اثر سرطان پوست درگذشت. از آن زمان بود که نگرانی‌های مربوط به سلامتی در مورد این فناوری جدید توسط مردم بیشتر جدی گرفته شد.

از آنجایی که در ابتدا تصور می‌شد این اشعه کاملاً بی‌ضرر است و از آنجایی که چیزی جدیدی محسوب می‌شد و مردم در موردش کنجکاو بودند، در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم از این فناوری در سیرک‌ها، نمایش‌ها، کارناوال‌ها و حتی مهمانی‌های ثروتمندان استفاده می‌شد.

اشعه ایکس در درمان سل انقلاب کرد

تا زمان ظهور آنتی‌بیوتیک برای سل در اواسط قرن بیستم، استراحت در یک آسایشگاه به طور کلی تنها درمان برای بیماری سل محسوب می‌شد. با این وجود تشخیص زودهنگام برای درمان مهم بود، اما روش سنتی تشخیص، گوش دادن به صدای قفسه سینه بود که هم دشوار بود و هم دیر انجام می‌شد. در نهایت اشعه ایکس پزشکان را قادر ساخت سایه‌ها و لکه‌های روی ریه را که ناشی از توده‌های باکتری مرض سل است ببینند و از رادیوگرافی در ارتش، کارخانجات و معدن‌ها استفاده کنند که در نتیجه جان بسیاری نجات یافت.

اشعه ایکس دوست سرطان یا دشمن؟

آزمایشگران اولیه اشعه ایکس متوجه شدند که این اشعه تمایل به سوزاندن پوست دارد. این واقعیت وقتی جدی‌تر پنداشته خواهد شد که بدانیم دستگاه‌های قدیمی مردم را در معرض دوز‌های بسیار بالای اشعه نسبت به امروز قرار می‌دادند و موجب سرطان می‌شدند.

گرچه قرار گرفتن در معرض بیش از حد اشعه می‌تواند خطرناک باشد، اما جالب است که بدانید این اشعه همچنین می‌تواند سرطان را درمان کند! حتی در زمان رونتگن، پزشکان از اشعه ایکس برای سوزاندن خال‌ها استفاده می‌کردند. امروزه پرتو‌های اشعه ایکس علاوه بر این که برای تشخیص استفاده می‌شود، در برخی از انواع رادیوتراپی سرطان برای از بین بردن بافت‌های تومور به کار می‌رود.

ساختار DNA با اشعه ایکس آشکار شد

درک ما از شکل مارپیچ دوگانه DNA تا حد زیادی با بلورنگاری (Crystallography) اشعه ایکس محقق شده است، روشی که در آن اشعه ایکس از الگوی سه بعدی اتم‌ها در یک شبکه بلوری بازتاب می‌یابد و تصویر سایه‌واری از ساختار آن را به وجود می‌آورد. در اوایل دهه پنجاه، یک محقق انگلیسی به نام روزالیند فرانکلین (Rosalind Franklin) عکس‌هایی را با اشعه ایکس گرفت که برای اولین بار ساختار DNA را نشان می‌داد، اما او قبل از اینکه بتواند جایزه نوبل را با مردانی که به دلیل کشف شکل «راز زندگی» به شهرت رسیدند شریک شود، دار فانی را وداع گفت (جیمز واتسون- James Watson -و فرانسیس کریک- Francis Crick-از تصاویر فرانکلین استفاده کرده بودند).

اشعه ایکس فضا را به ما نمایاند!

بیش از دوازده تلسکوپ مبتنی بر اشعه ایکس به فضا پرتاب شده که به ما این امکان را داده‌اند به کشف‌هایی فراتر از مرز‌های منظومه شمسی دست یابیم. ناسا در سال ۱۹۹۹، رصدخانه اشعه ایکس چاندرا را در داخل شاتل فضایی مستقر کرد که از آن زمان سیاه‌چاله‌ها را کشف کرد (از همه مهم‌تر سیاه‌چاله بزرگ مرکز کهکشان راه شیری) و درک ما را از ماده تاریک ارتقا بخشید.

اشعه ایکس شناخت ما را از هنر و ساخته‌های دست بشر تقویت کرد

اشعه ایکس به دانشمندان و مورخان هنر این امکان را داده است تا «زیرنقاشی‌ها» (underpaintings) یا طرح‌های خشنی که نقاشان در ابتدای کار خود می‌کشند و همچنین سایر اسرار آثار هنری را کشف کنند. دیدن این زیرسازی‌ها می‌تواند به مورخان هنر کمک کند تا درک بهتری از نحوه کار هنرمندان داشته باشند. اشعه ایکس همچنین می‌تواند نشان دهد که چگونه نقاشی‌ها با گذشت زمان تغییر کرده و بازیابی شده‌اند و گاهی اوقات امکان ترمیم کار‌های معتبر را فراهم می‌کند.

پرتو‌های ایکس همچنین برای بررسی مصنوعاتی مانند مومیایی‌های مصر مورد استفاده قرار گرفته است تا بتوان بدون آسیب زدن آن‌ها را بررسی کرد. برای مثال محققان از طریق این اشعه موفق شدند جسد انسانی را درون یک مجسمه چینی کشف کنند!