1001 thắc mắc: Ai là người phát hiện ra tia X?

Tia X (bức xạ điện tử ) được phát hiện như thế nào?

Từ rất lâu tia X đã được dùng để phát hiện các vấn đề về xương, răng và cơ quan nội tạng trong cơ thể người, cũng như những khiếm khuyết kỹ thuật trong các ngành công nghiệp, hay thậm chí dùng để kiểm tra hành lý ở sân bay. Mặc dù có rất nhiều ứng dụng như vậy, nhưng việc phát hiện ra tia X lại chỉ là một sự vô tình.

Cộng đồng khoa học và y khoa thế giới sẽ mãi mang ơn khám phá tình cờ của nhà vật lý người Đức, Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923 (ở Việt Nam thường được gọi là Rơnghen) vào ngày 8/11/1895.

Tối 8/11/1895, sau khi rời phòng thí nghiệm một quãng, sực nhớ quên chưa ngắt cầu dao điện cao thế dẫn vào ống tia catod, Wilhelm Conrad Roentgen quay lại phòng và bỗng thấy một vệt sáng màu xanh lục trên bàn tuy phòng tối om.

Nhận thấy điều lạ, suốt 49 ngày, ông ở lì trong phòng thí nghiệm và cuối cùng tìm ra tính chất của thứ tia bí mật mà ông tạm đặt tên là tia X.

Nhờ vợ mình làm mẫu cho bức ảnh chụp bằng tia X đầu tiên

Để kiểm chứng giả thuyết mới của mình, Röntgen đã nhờ vợ mình làm mẫu cho bức ảnh chụp bằng tia X đầu tiên – hình ảnh về xương bàn tay và chiếc nhẫn cưới của bà mà về sau được biết đến là bức röntgenogram đầu tiên. Ông đã phát hiện ra rằng khi đặt trong bóng tối hoàn toàn, tia X sẽ đi xuyên qua các vật thể có mật độ vật chất khác nhau, từ đó dựng lại khá rõ các cơ bắp và thớ thịt trên bàn tay của vợ ông. Những đoạn xương và chiếc nhẫn dày hơn thì sẽ để lại những bóng đen trên một tấm phim đặc biệt được bao phủ chất barium platinocyanide. Bức ảnh này đã được giới thiệu trong hội nghị của Hội vật lý học thành phố Wurtzbourg (Đức) năm 1896 nhằm chứng minh khả năng đâm xuyên của tia X qua cơ thể con người.

Ít ngày trước Giáng Sinh, ông gọi vợ xuống "giúp một tay". Bà Roentgen giơ tay trước thứ tia X kì lạ 15 phút. Truyền thuyết kể rằng bà đã kinh sợ hô lớn "Tôi đã nhìn thấy cái chết của mình!" và không bao giờ dám bước vào phòng thí nghiệm của chồng mình nữa. Cũng đúng, tự nhiên thấy xương tay mình hiện trên tường, ai vào thời đó cũng sẽ nghĩ thế thôi.

Vợ ông không thích thú lắm với hình ảnh đáng sợ này, nhưng những nhà nghiên cứu khoa học khác thì có. Ông Roentgen gửi hình mẫu cho nhiều nhà vật lý học khắp Châu Âu, kèm theo báo cáo khoa học nêu chi tiết về khám phá của mình.

Trong số người nhận có Arthur Schuster tại Đại học Manchester, chuyên gia nghiên cứu nhiều lĩnh vực khác nhau của vật lý như từ tính, quang phổ học và thiên văn học. Khi ông nhận được báo cáo nghiên cứu này hồi năm 1896, ông đã tái dựng thí nghiệm này ngay trong khu vực nghiên cứu của mình.

Ông Schuster chụp lại vô vàn những bức hình khác nhau bằng tia X: những con cóc, những khớp xương, thậm chí là bàn chân của đứa con 6 tuổi của mình. Ông ngay lập tức nhận ra được những lợi ích quý giá về mặt y học của thứ tia kỳ lạ này, và cũng nhận ra rằng nó cũng là một loại tia sáng thôi, có điều là nó có rất nhiều năng lượng do bước sóng của những tia này rất ngắn.

Không lấy bằng sáng chế cho phát hiện của mình

Khám phá của Röntgen đã thu hút được nhiều sự chú ý tới từ cộng đồng khoa học và dư luận. Vào tháng 1/1896, ông đã tiến hành bài giảng công khai đầu tiên về tia X, đồng thời trình diễn khả năng chụp hình các khớp xương ẩn sau các thớ thịt của loại tia này. Một vài tuần sau ở Canada, một chùm tia X đã được sử dụng để tìm một viên đạn mắc trong chân của một bệnh nhân. Cũng từ đó cái tên tia X gắn liền với loại tia mới này, mặc dù đôi khi nó còn được gọi là tia Röntgen ở các nước nói tiếng Đức (và ở cả Việt Nam).

Những giải thưởng danh tiếng đến với Röntgen ngay sau đó. Huy chương, bằng danh dự, những đường phố được đặt tên ông... Đỉnh cao của sự công nhận mà thế giới dành cho ông là giải thưởng Nobel Vật lý vào năm 1901. Dù vậy Röntgen vẫn quyết định không lấy bằng sáng chế cho phát hiện của mình, vì ông cảm thấy những tiến bộ khoa học thuộc về toàn nhân loại và không nên được dùng cho mục đích kiếm lời.

Từ đó, tia X được sử dụng rộng rãi trong y tế nhằm xác định các vấn đề liên quan đến cấu trúc xương. Ngày nay, tia X còn là công cụ chính trong lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh, phát hiện các vấn đề về nội tạng trong cơ thể con người.

Ngoài y học, tia X còn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp và các vấn đề liên quan đến kỹ thuật như kiểm tra hành lý ở sân bay. Công trình này mang lại cho Wilhelm Röntgen giải Nobel về vật lý đầu tiên vào năm 1901.

Đỗ Hợp (T/H)