มีนาคมชวนรู้จัก ผู้ค้นพบ “รังสีเอกซ์” หนึ่งในรังสีที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์ และผู้คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์คนแรกของโลก

“รังสีเอกซ์” (x - ray) หนึ่งในรังสีที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์โดยเฉพาะทางด้านการแพทย์ เนื่องจากรังสีชนิดนี้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในการถ่ายภาพเนื้อเยื่อต่างๆ ในร่างกาย ด้วยการฉายรังสีไปยังอุปกรณ์รับภาพและสร้างภาพออกมาเป็นภาพของอวัยวะ เพื่อนำไปใช้ในการวินิจฉัยโรคต่างๆ ให้แม่นยำและสามารถใช้วิธีรักษาโรคได้อย่างถูกต้องมากขึ้น รวมไปถึงการนำมาใช้ประโยชน์ในด้านการรักษาโรคมะเร็งอีกด้วย

รังสีเอกซ์เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น (Electromagnetic Radiation) เช่นเดียวกับแสง แต่มีความแตกต่างในเรื่องของความยาวคลื่น โดยรังสีเอกซ์มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 0.1 - 10 นาโนเมตร ตรงกับความถี่ในช่วง 30 ถึง 30,000 เพตะเฮิรตซ์ (1015 เฮิรตซ์) รังสีเอกซ์ชนิดนี้มีคุณสมบัติในการทะลุผ่านวัตถุต่างๆ รวมถึงเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ภายในร่างกาย จากคุณสมบัติดังกล่าวจึงได้มีการนำรังสีเอกซ์มาใช้งานในด้านต่างๆ เช่น วิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม ดาราศาสตร์ และด้านการแพทย์ ที่ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในตัวช่วยสำคัญในการช่วยวินิจฉัยโรค


รังสีเอกซ์ถูกค้นพบด้วยความบังเอิญโดย “วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน” (Wilhelm Conrad Röntgen) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน จากการค้นพบนี้ทำให้เขาได้เป็นผู้คว้า รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เป็นคนแรกของโลก ในปี ค.ศ. 1901 และเขายังปฏิเสธที่จะจดสิทธิบัตรเพราะต้องการให้มนุษยชาติได้ใช้ประโยชน์สูงสุดได้อย่างเสรีจากการค้นพบรังสีเอกซ์

วิลเฮล์ม เกิดเมื่อวันที่ 27 มีนาคม ค.ศ. 1845 เมืองเลนเนป เยอรมนี ขณะทำการศึกษาทดลองเกี่ยวกับรังสีแคโทด โดยเขาสังเกตเห็นว่ามีการเรืองแสงเกิดขึ้นบนผนังของหลอดแคโทดในขณะที่มีการปล่อยลำแสงอิเล็กตรอน ซึ่งเมื่อพันรอบหลอดแคโทดด้วยกระดาษแข็งสีดำเพื่อปิดกั้นลำแสงไม่ให้หลุดลอดออกมากลับพบว่า แสงสามารถทะลุผ่านกระดาษกั้นและเรืองแสงบนจอภาพได้ เขาจึงได้สันนิษฐานว่า มีรังสีที่มองไม่เห็นซึ่งสามารถทะลุผ่านกระดาษแข็งและเกิดเป็นแสงเรืองบนจอภาพได้ เป็นรังสีชนิดหนึ่งที่ยังไม่มีผู้ใดค้นพบก่อน จึงเรียกว่า “รังสีเอกซ์”


หลังจากการค้นพบเขาได้ทำการทดลองด้วยการนำวัตถุต่างๆ มาวางกั้นระหว่างหลอดแคโทดกับจอภาพเรืองแสง รวมทั้งมือของเขาด้วย ซึ่งในทันที่ที่วางมือลงหน้าหลอดแคโทด เขาก็ได้พบว่า มีภาพของเงากระดูกนิ้วมือปรากฏขึ้นบนจอภาพ และยังได้ถ่ายภาพมือภรรยาของเขาด้วยรังสีเอกซ์ไว้เป็นภาพแรกด้วย และการค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแค่เป็นการค้นพบรังสีเอกซ์ที่ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ แต่ยังเป็นหนึ่งในการค้นพบที่ทำให้เกิดความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ทางการแพทย์

ในการค้นพบนี้ วิลเฮล์มโชคดีที่ไม่ได้รับอันตรายจากรังสีเอกซ์ เนื่องจากอุปกรณ์ทดลองมีส่วนป้องกันเขาไว้ โดยหลังการค้นพบรังสีปริศนาที่ไม่สามารถมองเห็น และเป็นสิ่งที่รู้ว่ามีอยู่แต่ไม่รู้ว่าเป็นอย่างไร เขาจึงเรียกสิ่งที่ค้นพบว่า “รังสีเอกซ์” เนื่องด้วยในทางคณิตศาสตร์ X หมายถึง สิ่งที่ยังไม่ทราบค่า


ในทางทฤษฎีอะตอมของโบร์ (Niel Bohr) อธิบายว่า อะตอมเป็นอนุภาคที่เป็นองค์ประกอบของธาตุทุกชนิด ซึ่งในแต่ละอะตอมก็จะมีนิวเคลียสเป็นแกนกลาง และมีอิเล็กตรอนวิ่งวนเป็นชั้นๆ รอบนิวเคลียสของอะตอมตามระดับของพลังงาน โดยรังสีเอกซ์เกิดขึ้นได้จากการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานสูงไปยังระดับพลังงานที่ต่ำกว่า 

กล่าวคือ เมื่ออะตอมของธาตุถูกชนด้วยกระแสอิเล็กตรอนปล่อยออกมา จะทำให้อิเล็กตรอนของธาตุหลุดออกจากชั้นระดับพลังงานเดิม และเป็นผลให้อิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานที่สูงกว่าเคลื่อนที่มาแทนตำแหน่งนั้น และปลดปล่อยพลังงานออกในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือ "รังสีเอกซ์"


ข้อมูล - รูปอ้างอิง
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
- thoughtco.com (Gamma Radiation Definition)
- factretriever.com (47 Radioactive X-Ray Facts)