ویلیام کنراد رونتگن – زندگینامه و فعالیت‌هایش در زمینه پرتو ایکس و پرتونگاری

ویلیام کنراد رونتگن در سال ۱۸۶۸ با ارائه پایان نامه‌اش، «حالت گازها» دکتری دریافت کرد. در سال ۱۸۹۴ شروع به آزمایش با پرتوهای کاتدی کرد. در ۸ نوامبر ۱۹۹۵ سهواً پرتو ایکس را کشف کرد. در ۲۸ دسامبر ۱۸۹۵ یافته‌هایش را به جهان اعلام کرد و در سال ۱۹۰۱ نخستین کسی بود که جایزه نوبل فیزیک به وی اعطا شد. در سال ۱۹۱۲ پرتو ایکس سرانجام در نتیجه فعالیت‌های ماکس تئودور فلیکس فون لاوه درک و فهمیده شد.

امروزه کاربرد پرتوهای ایکس به خصوص در بیمارستان‌ها برای عموم مردم به خوبی شناخته شده است، کمی بیش از یک قرن پیش فیزیکدانان مهم نیز حتی از وجود آن‌ها آگاه نبودند. کشف آن توسط یک آلمانی به نام ویلهلم کنراد رونتگن از روی خوش‌اقبالی تحقق یافت، تا آن را تغییر دهد و فرآیندی آغاز شود که نه تنها به درک پرتوهای ایکس انجامید، بلکه به انجام فعالیت‌های مبتکرانه‌ای نیز در زمینه پرتوزایی منجر شد.

پرتو ایکس

رونتگن در جایگاه خود مدت‌ها پیش از این که در مورد پرتوهای ایکس مرتکب اشتباه شود دانشمند موفقی بود. او از سال ۱۸۸۸ استاد علم فیزیک از دانشگاه ورتسبورگ آلمان بود و تحقیقاتی را در بسیاری از زمینه‌ها انجام داده بود. ولی تا ۲۸ دسامبر ۱۸۹۵ زمانی که به این کشف نایل آمد، در دنیا بسیار ناشناخته بود و به همین دلیل بعدها از وی یاد می‌شود.­ داستان پرتوهایی که رونتگن آن‌ها را به واسطه خصوصیات مرموزشان در اولین یافته‌هایش ایکس نامید، در واقع چندین هفته زودتر از آزمایشگاه رونتگن در ۸ نوامبر ۱۸۹۵ شروع شده بود.

هنگامی که او متوجه چیزی غیر عادی شد، تعدادی آزمایش را در مورد پرتوهای کاتدی که درک کمی از آن‌ها وجود داشت انجام داده بود. می‌دانست که پرتوهای کاتدی گسیلیده از وسیله‌ای که او برای تصویربرداری از آن‌ها از آن استفاده می‌کرد، فقط چند سانتی‌متر را می‌توانند طی کنند. ولی ناگهان دریافت که عامل دیگری در اتاق تاریک طی آزمون، می‌درخشد. آن عامل صفحه‌ای بود که با ماده‌ای به نام باریم پلاتینوسیانید پوشانده شده بود و رونتگن به سادگی پی برد که وقتی جسم بیش از یک متر فاصله داشته، این تابش نمی‌توانسته توسط پرتوهای کاتد به وجود آید. به نظرش رسید که شاید آن عامل بخشی از تابش‌های ناشناخته را ایجاد کرده که وقتی پرتوها دیواره شیشه‌ای وسیله نمایش را گرم می‌کنند، انتشار می‌یابد. او به نحو هیجان زده‌ای شروع به بررسی خصوصیات این کشف تصادفی خود کرد.

عکس‌هایی از استخوان‌ها

او پیش از اعلام یافته‌هایش برای جهانیان، بسیاری از خواص پرتو ایکس را آشکار کرد از جمله برخی عواملی که آن‌ها را در آینده بسیار سودمند کردند. مثلا، رونتگن پی برد که این پرتوها از بسیاری از انواع مختلف مواد، از جمله فلزات، چوب و به خصوص بافت‌های اندام آدمی عبور می‌کنند. در واقع، استخوان‌ها به شکل سایه‌هایی در مقابل یک پرده یا صفحه عکاسی ظاهر می‌شوند و اجازه می‌دهند تا تصویر پرتو ایکسی از آن‌ها گرفته شود. ضمناً دریافت که این پرتوها به خط مستقیم حرکت می‌کنند و میدان‌ها مغناطیسی و الکتریکی آن‌ها را تضعیف نمی‌کنند. ولی کاملاً مطمئن نبود که این‌ها چه پرتوهایی‌اند. آن‌ها برخی از خواص کلی پرتوهای نور را داشتند ولی مانند نور بازتابیده و یا شکسته نمی‌شدند. در سال ۱۹۱۲ بود که ماکس تئودور فلیکس فون لاوه نشان داد این پرتوها نوعی تابش الکترومغناطیسی با طول موجی کوتاه‌تر از نور مرئی‌اند.

کاربرد پزشکی

مزایای پرتوهای ایکس در علم پزشکی به سرعت کاربرد عمومی پیدا کرد و هر چه بهتر شناخته می‌شدند در زمینه‌های دیگر نیز نظیر مطالعه ساختار مولکول‌ها و در تحقیق راجع به خواص بلورها به کار گرفته شدند. دانشمندان دیگر با این پدیده جدید به عنوان یکی از محصولات فرعی تحقیقات‌شان در زمینه پرتو ایکس برخورد کردند چشم‌گیرترین آن‌ها آنتوان – آنری بکرل بود که شروع به شناخت پرتوزایی به عنوان نتیجه بررسی‌هایش کرد. به همین منوال، برای پی بردن به آثار بالقوه زیان‌بخش تابش پرتو ایکس مدت‌ها سپری شد و سلامتی رونتگن به واسطهٔ این آزمایش‌ها به خطر افتاده بود.

به هر حال رونتگن نامزد دریافت اولیه جایزه نوبل شد. در سال ۱۹۰۱ نخستین فردی بود که این پاداش را به دلیل کشف خود در علم فیزیک دریافت کرد.

دستاوردهای دیگر

ویلهلم رونتگن نخستین کسی بود با کمک پرتوهای ایکس عکس‌برداری کرد. عکس‌های او در میان چیزهای دیگر، شامل عکس‌هایی از دست همسرش بود. پس از کشف آن فقط ۶ هفته زمان لازم بود تا او بسیاری از خواص پرتو ایکس را تعیین کند. این پیشرفت در کشف آتی پرتوزایی موثر بود.

رونتگن در زمینه‌های علمی دیگر نیز به کار و تحقیق پرداخت کشسانی (الاستیسیته)، خاصیت موئینگی، گرمای ویژه گازها، رسانش گرمایی در بلورها، پیزو الکتریسیته، جذب گرما توسط گازها و نور قطبیده.

متاسفانه رونتگن و دستیارش هر دو به علت آزمایش‌هایشان با این تابش‌ها مسموم شدند.

استخوان‌ها در معرض پرتو ایکس رونتگن، به شکل سایه‌هایی بر روی صفحه ظاهر می‌شوند.

دیدگاه خود را با ما اشتراک بگذارید:

ایمیل شما نزد ما محفوظ است و از آن تنها برای پاسخگویی احتمالی استفاده می‌شود و در سایت درج نخواهد شد.
نوشتن نام و ایمیل ضروری است. اما لازم نیست که کادر نشانی وب‌سایت پر شود.
لطفا تنها در مورد همین نوشته اظهار نظر بفرمایید و اگر درخواست و فرمایش دیگری دارید، از طریق فرم تماس مطرح کنید.