115th Anniversary of the Discovery of X-rays 115 ปี การค้นพบรังสี X-Rays

[webmaster]

115th Anniversary of the Discovery of X-rays 115 ปี การค้นพบรังสี X-Rays

วันนี้ใครคลิกเข้าไปในเว็บไซต์ Google คงจะได้เห็น Doodle ใหม่แปลกตา พอคลิกเข้าไปถึงได้รู้ว่า Google เขาร่วมแสดงความยินดีเนื่องในโอกาสครบรอบ 115 ปีการค้นพบรังสี X-Rays นั่นเอง (115th Anniversary of the Discovery of X-rays) วันนี้กระปุกดอทคอมก็เลยไม่พลาด ขอหยิบยกเรื่องราวเกี่ยวกับ X-Rays ที่ใช้ในวงการแพทย์ทุกวันนี้มาเล่าให้ฟังกันเป็นความรู้รอบตัวกันดีกว่า

          X-Rays หรือ รังสี X  เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่น 10-0.01 นาโนเมตร หรือตรงกับความถี่ในช่วง 30-30,000 พีต้าเฮิตช์ แผ่รังสีแบบแตกตัวเป็นไอออนและเป็นอันตรายต่อมนุษย์ นำมาใช้ในการวินิจฉัยโรคและงานผลึกศาสตร์ ค้นพบโดยศาสตราจารย์วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน ชาวเยอรมนี เมื่อ ค.ศ. 1895

          สำหรับการเกิดรังสี X นั้น ทฤษฎีอิเล็กตรอนในปัจจุบันได้อธิบายว่า ธาตุ ประกอบด้วยอะตอมจำนวนมากในอะตอมแต่ละตัวมีนิวเคลียสเป็นใจกลาง และมีอิเล็กตรอนวิ่งวนเป็นชั้น ๆ ธาตุเบาจะมีอิเล็กตรอนวิ่งวนอยู่น้อยชั้น และธาตุหนักจะมีอิเล็กตรอนวิ่งวนอยู่หลายชั้น เมื่ออะตอมธาตุหนักถูกยิงด้วยกระแสอิเล็กตรอน จะทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่ชั้นในถูกชนกระเด็นออกมาวิ่งวนอยู่รอบนอกซึ่งมี ภาวะไม่เสถียรและจะหลุดตกไปวิ่งวนอยู่ชั้นในอีก พร้อมกับปล่อยพลังงานออกในรูปรังสี ถ้าอิเล็กตรอนที่ยิงเข้าไปมีพลังงานมาก ก็จะเข้าไปชนอิเล็กตรอนในชั้นลึก ๆ ทำให้ได้รังสีที่มีพลังงานมาก เรียกว่า ฮาร์ดเอกซเรย์ (hard x-ray) ถ้าอิเล็กตรอนที่ใช้ยิงมีพลังงานน้อยเข้าไปได้ไม่ลึกนัก จะให้รังสีที่เรียกว่า ซอฟต์เอกซเรย์ (soft x-ray) ส่วนกระบวนการเกิดรังสี X นั้น มาจาก 2 วิธีใหญ่ ๆ คือ

          1. การยิงลำอนุภาคใส่แผ่นโลหะ ที่เป็นกระสุนจะวิ่งไปชนอิเล็กตรอนของอะตอมโลหะที่เป็นเป้า ทำให้อิเล็กตรอนที่ถูกชนเปลี่ยนตำแหน่ง การโคจรรอบนิวเคลียส เกิดตำแหน่งที่ว่างของอิเล็กตรอนในวงโคจรรอบนิวเคลียสเดิม อิเล็กตรอนตัวอื่นที่อยู่ในตำแหน่งวงโคจรมีพลังงานสูงกว่า จะกระโดดเข้าไปแทนที่ของอิเล็กตรอนเดิมแล้วปล่อยพลังงานออก มาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือ รังสี X วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันในโรงพยาบาลและโรงงานอุตสาหกรรม

          2. การเคลื่อนที่ของอนุภาค ที่มีประจุไฟฟ้า เช่น อิเล็กตรอน โปรตอนหรืออะตอม อย่างมีความเร่ง คือ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงขึ้นแล้วก็เป็น ธรรมชาติของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเหล่านี้เอง ที่ต้องปล่อยพลังงานออกมาในรูปของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อย่างที่ไม่มีอะไรไปห้ามได้ ซึ่งถ้าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกปล่อยออกมามีความถี่สูงพอก็จะเป็นรังสี X กำเนิดรังสี X วิธีนี้เป็นวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ที่นิยมใช้ในการผลิตรังสีเอกซ์ในห้องทดลองวิทยาศาสตร์

          ปัจจุบันการใช้รังสี X-Rays ที่เป็นที่รู้จักกันมากที่สุด คือ การใช้ในวงการแพทย์ โดยการนำรังสี X-Rays มาใช้ตรวจสอบรูปร่างของกระดูก และตรวจหาความผิดปกติของโรคบางโรค เช่น ปอดบวม มะเร็งปอด น้ำท่วมปอด หรือภาวะอุดตันในลำไส้ รวมถึงเรื่องของสิ่งแปลกปลอมที่เข้าไปในร่างกายอีกด้วย