خانه شیمی پارسا

ویلیام كنراد رونتگن كاشف اشعه ایكس به سال 1845 در شهر «لنپ» آلمان به دنیا آمد. وی در سال 1869 درجه دكترای خود را از دانشگاه زوریخ دریافت كرد. نوزده سال بعد را در دانشگاه‌های مختلفی مشغول كار بود و به تدریج به عنوان دانشمندی برجسته معروفیت كسب كرد. در سال 1888 استاد فیزیك و رئیس انستیتو فیزیك دانشگاه «ورزبورگ» شد. در همین انستیتو بود كه در سال 1895 به كشفی دست یافت كه سبب اشتهار او گردید.

  رونتگن روز هشتم نوامبر 1895 مشغول انجام آزمایش‌هایی با اشعه‌های كاتودیك بود. اشعه كاتودیك جریانی از الكترن‌های سریع‌الحركت می‌باشد. این جریان در نتیجه اتصال یك ولتاژ قوی  بین الكترودهایی كه در دوانتهای یك لوله شیشه‌ای مسدود و فاقد هوا تعبیه شده است، ایجاد می‌گردد. اشعه‌های كاتودیك قابلیت انتشار و رسوخ ندارند و چند سانتیمتر از هوا به سهولت آن را متوقف می‌كند. در آن آزمایش رونتگن لوله شیشه‌ای حاوی اشعه كاتودیك خود را با كاغذ سیاه ضخیمی كاملاً پوشاند به شكلی كه وقتی جریان الكتریكی برقرار می‌گردید هیچ‌گونه نوری از داخل لوله مشاهده نمی‌شد.

 هنگامی كه رونتگن جریان برق را به لوله اشعه كاتودیك وصل كرد با كمال شگفتی مشاهده كرد صفحه فلورسنتی كه روی نیمكت مجاور قرار داشت مانند آنكه نوری بر آن تابانده شده باشد شروع به درخشیدن كرد. او جریان را قطع كرد و درخشش صفحه (كه با لایه‌ای از باریوم پلاتینو سیانید، ماده‌ای فلورسنت، پوشانده شده بود) متوقف شد. از آنجا كه لوله‌ی حاوی اشعه كاتودیك كاملاً پوشیده شده بود و منفذی نداشت رونتگن به این نتیجه رسید كه با برقراری جریان الكتریكی باید نوعی تشعشع نامرئی از لوله خارج شود.

او این تشعشع نامرئی را به خاطر ماهیت ناشناخته آن، «اشعه ایكس» نامید. ایكس یك نشانه معمول در ریاضی برای ناشناخته‌ها است.

رونتگن كه از این كشف تصادفی به هیجان آمده بود سایر كارهای تحقیقاتی خود را كنار گذاشت و تمام توجه خود را معطوف به بررسی خواص اشعه ایكس كرد. او پس از چند هفته كار فشرده موفق به كشف نكات زیر شد:

1-        اشعه ایكس می‌تواند موجب شود تا عناصر گوناگون شیمیایی دیگری (علاوه بر باریوم پلاتینو سیانید) نیز خاصیت باز پس دادن نور را پیدا كنند.

2-     اشعه ایكس می‌تواند از بسیاری مواد كه حاجب نور معمولی هستند عبور كند. رونتگن مخصوصاً متوجه شد كه اشعه ایكس می‌تواند از گوشت عبور كند ولی در برابر استخوان متوقف می‌شود، او با قرار دادن دست خود بین لوله اشعه كاتودیك و صفحه فلورسنت توانست تصویر استخوان‌های دستش را روی صفحه مشاهده كند.

3-        اشعه ایكس در خط مستقیم حركت می‌كند و برخلاف ذراتی كه بار الكتریكی دارند تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی منحرف نمی‌شود.

رونتگن در دسامبر 1895 اولین مقاله خود را درباره اشعه ایكس نوشت. گزارش او بلافاصله هیجان فراوانی به وجود آورد و توجه محافل علمی را به خود جلب نمود.

صدها تن از دانشمندان و پژوهشگران چند ماه به بررسی و تحقیق پیرامون اشعه ایكس پرداختند و طی مدت یك سال تقریباً حدود یكهزار مقاله درباره این موضوع منتشر شد.

یكی از دانشمندان كه كشف رونتگن مستقیماً محرك تحقیقات او شد، آنتوان هنری بكوئرل بود. بكوئرل گر چه با نیت تحقیق بیشتری پیرامون اشعه ایكس مشغول كار شد ولی تصادفاً به كشف پدیده‌ای مهمتر، یعنی رادیواكتیویته دست یافت.

  به طور كلی هر گاه الكترون‌هایی با انرژی بالا بر شیئی برخورد كند نشعشات ایكس تولید می‌گردد. اشعه ایكس خود فاقد الكترون است بلكه بیشتر از امواج الكترومغناطیسی تشكیل می‌شود. بنابراین اصولاً شبیه به تشعشات مرئی یعنی امواج نوری است با این تفاوت كه طول موج اشعه ایكس بسیار كوتاه‌تر می‌باشد. مهمترین موارد استعمال اشعه ایكس، استفاده از آن برای تشخیص‌های پزشكی و دندانپزشكی است. موارد استعمال دیگر آن رادیوتراپی می‌باشد كه در آن اشعه ایكس برای نابود كردن تومورهای خطرناك و یا متوقف كردن رشد آنها به كار برده می‌شود.

اشعه ایكس در صنعت نیز موارد استعمال فراوانی دارد. مثلاً می‌توان از آن برای اندازه‌گیری ضخامت برخی مواد و یا پیدا كردن درز و رخنه‌های ناپیدا استفاده كرد. اشعه ایكس در بسیاری دیگر از زمینه‌های علمی از زیست‌شناسی گرفته تا نجوم و ستاره‌شناسی نیز كاربرد دارد. این اشعه به ویژه درباره‌ی ساختار اتمی و ملكولی اطلاعات زیادی را برای دانشمندان فراهم آورده است.

  تمام افتخار و اعتبار كشف اشعه ایكس شایسته رونتگن می‌باشد. او به تنهایی كار كرد، كشف او غیرقابل پیش‌بینی بود و مجدانه كار خود را پی گرفت. علاوه بر اینها كشف او انگیزه مهمی برای بكوئرل و سایر پژوهشگران شد.

  با تمام این احوال نباید در باب اهمیت رونتگن مبالغه شود. بدون تردید اشعه ایكس كاربردهای بسیار سودمندی دارد ولی كسی نمی‌تواند بگوید كه در نتیجه استفاده از آن تمامی تكنولوژی ما دگرگون شده است. در حالی كه با كشف القای الكترومغناطیس توسط فاراده این چنین دگرگونی انجام شد. به همین نحو كسی نمی‌تواند مدعی شود كه كشف اشعه ایكس براستی برای تئوری علمی اهمیتی بنیادین داشت. اشعه‌های ماورای بنفش كه طول موج‌های آن كوتاه‌تر از نور مرئی است تقریباً از یك قرن قبل شناخته شده بود. اشعه ایكس – كه مشابه با امواج ماورای بنفش می‌باشد ولی طول موج آن كوتاه‌تر است – به راحتی در چهارچوب فیزیك كلاسیك قرار می‌گیرد. روی هم رفته من تصور می‌كنم كاملاً منطقی است كه در این فهرست رونتگن پایین‌تر از راترفورد، كه كشف او از اهمیت اساسی بیشتری برخوردار بود، قرار داده شود.