Làm thế nào để tia X hoạt động?

Penicillin, Super Glue và tia X có điểm chung gì? Các nhà phát minh của chúng tôi đều tình cờ phát hiện ra chúng!

Vào năm 1895, Wilhelm Roentgen, một nhà vật lý người Đức, đang tiến hành các thí nghiệm với điện trong một ống đặc biệt. Mục tiêu của ông là quan sát hành vi của điện trong một không khí hút chân không. Để đạt được điều này, Roentgen đã loại bỏ càng nhiều không khí càng tốt khỏi ống, cho phép electron di chuyển với tốc độ tăng lên.

Khi electron di chuyển, chúng va chạm với nhau và với kính của ống, cũng như với hai phần cụ thể của ống được gọi là cực âm và cực dương. Không biết đến Roentgen, khi các electron có tốc độ cao va chạm với cực dương của ống, chúng phát ra một loại ánh sáng trước đây chưa được biết đến. Loại ánh sáng này hiện được gọi là tia X.

Tia X là một dạng ánh sáng, tương tự như ánh sáng có thể nhìn thấy mà chúng ta gặp hàng ngày. Yếu tố phân biệt giữa tia X và ánh sáng có thể nhìn thấy là bước sóng của các tia. Mắt người không thể nhận thức ánh sáng có bước sóng dài hơn, chẳng hạn như sóng vô tuyến, hoặc bước sóng ngắn hơn, chẳng hạn như tia X.

Chẳng bao lâu sau đó, Roentgen nhận thấy một màn hình phát quang trong phòng thí nghiệm của ông bắt đầu tỏa sáng trong quá trình thí nghiệm của ông. Mặc dù ông nhận thức rằng các vật liệu phát quang thường tỏa sáng khi tiếp xúc với bức xạ điện từ, ông đã bất ngờ vì ống được bao quanh bằng bìa dày, ông tin rằng bìa sẽ chắn bức xạ.

Tò mò, Roentgen tiến hành các thí nghiệm tiếp theo bằng cách đặt các đối tượng khác nhau giữa ống và màn hình. Bất kể ông chèn vào cái gì, màn hình vẫn tiếp tục tỏa sáng.

Tại một thời điểm nào đó, Roentgen đặt tay mình trước ống và quan sát một hình tượng của xương của mình được phóng to lên màn hình.

Roentgen không chỉ phát hiện ra tia X mà còn chứng kiến ​​trực tiếp (chơi chữ!) tiềm năng vô cùng lớn của chúng trong lĩnh vực y tế.

Không thể phủ nhận rằng máy tia X là một công cụ vô giá đối với các bác sĩ. Tia X có khả năng xuyên qua các vật không kim loại, bao gồm các mô và cơ quan trong cơ thể con người. Máy tia X hoạt động giống như một máy ảnh lớn, cho phép các bác sĩ hình dung cơ chế hoạt động bên trong cơ thể của bệnh nhân mà không cần phải phẫu thuật.

Việc phát triển một ứng dụng an toàn cho việc sử dụng tia X trong y tế đã đòi hỏi thời gian và nỗ lực đáng kể từ các nhà khoa học. Máy tia X ngày nay tạo ra một dòng bức xạ elektromagnetic tương tác với cực dương trong ống tia X. Bức xạ tia X kết quả được điều hướng vào khu vực cụ thể của cơ thể đang được kiểm tra. Để giảm thiểu tiếp xúc với bức xạ, máy tia X tập trung đặc biệt vào khu vực mục tiêu.

Khi tiếp xúc với các mô cơ thể của chúng ta, tia X tạo ra một hình ảnh trên một tấm phim kim loại. Mô mềm, chẳng hạn như da và các cơ quan, không thể hấp thụ được các tia có năng lượng cao, cho phép tia đi qua chúng. Tuy nhiên, các vật liệu có mật độ cao hơn trong cơ thể chúng ta, chẳng hạn như xương, hiệu quả hấp thụ bức xạ.

Tương tự như phim máy ảnh, việc phát triển phim tia X phụ thuộc vào các khu vực nào đã tiếp xúc với tia X. Các khu vực tối trên một tấm phim tia X chỉ ra các vùng mà tia X đã đi qua mô mềm. Ngược lại, các khu vực trắng chỉ ra nơi các mô có mật độ cao hơn, như xương, đã hấp thụ các tia X.

Bạn đã bao giờ từng trải qua một chụp X-quang chưa? Chúng thường được sử dụng để phát hiện gãy xương. Bác sĩ cũng có thể yêu cầu chụp X-quang để điều tra nguyên nhân gây ra cảm giác khó chịu. Nhưng đừng lo! Chụp X-quang hoàn toàn không đau. Thay vào đó, chúng giúp bác sĩ tìm cách cải thiện sức khỏe của bạn.

Thử làm điều đó

Tìm một người bạn người lớn hoặc thành viên gia đình để giúp bạn với các hoạt động này:

  • Bạn đã từng chụp X-quang chưa? Đọc về trải nghiệm đó! Sau đó, viết một đoạn văn cho một người bạn giải thích những gì họ nên mong đợi. Họ có nên cảm thấy lo lắng không? Chuyện gì sẽ xảy ra trong quá trình chụp?
  • Bạn đã từng nghe về siêu anh hùng có thể nhìn xuyên thấu không? Khả năng siêu phàm độc đáo mà bạn muốn là gì? Sáng tác một câu chuyện trong đó bạn trở thành một siêu anh hùng. Bạn có những siêu năng lực gì? Bạn có một đồng đội không? Còn ác nhân thì sao? Chia sẻ tất cả chi tiết về cuộc phiêu lưu của bạn!
  • Ủy ban Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) cung cấp thêm thông tin thú vị về tia X. Tìm hiểu thêm về những hình thức ánh sáng đặc biệt này. Sau đó, thảo luận với một người bạn hoặc thành viên gia đình về những điều bạn đã học hôm nay.

Nguồn tư liệu tham khảo

  • https://www.austincc.edu/rudygarz/xRayMachine/xRayMachine.pdf (truy cập ngày 12 tháng 6 năm 2019)
  • https://science.nasa.gov/ems/11_xrays (truy cập ngày 12 tháng 6 năm 2019)
  • https://www.nde-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography/Introduction/history.htm (truy cập ngày 12 tháng 6 năm 2019)

1. X-quang là gì và hoạt động như thế nào?

X-quang là một loại bức xạ elektromagnet có thể xuyên qua các vật thể rắn. Nó được sử dụng trong hình ảnh y học để tạo ra hình ảnh bên trong cơ thể. X-quang hoạt động bằng cách phát ra một tia photon năng lượng cao có thể xuyên qua cơ thể. Khi tia X-quang đi qua cơ thể, nó sẽ được hấp thụ bởi các mô khác nhau với mức độ khác nhau. Các mô mật độ cao, như xương, hấp thụ nhiều X-quang hơn và xuất hiện trắng trên hình ảnh X-quang. Các mô mềm, như cơ và các bộ phận nội tạng, hấp thụ ít X-quang hơn và xuất hiện tối màu. Điều này cho phép bác sĩ nhìn thấy cấu trúc bên trong cơ thể.

2. X-quang có an toàn không?

X-quang được coi là an toàn khi sử dụng vừa phải và có biện pháp bảo vệ đúng đắn. Tuy nhiên, tiếp xúc quá mức với X-quang có thể gây hại và gia tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư. Mức tiếp xúc với tia X-quang trong quá trình X-quang thường thấp, nhưng quan trọng là giảm thiểu tiếp xúc không cần thiết. Phụ nữ mang bầu nên tránh X-quang nếu có thể, vì tia X-quang có thể gây hại cho thai nhi đang phát triển. Việc sử dụng áo chống chì và các biện pháp bảo vệ khác có thể giảm nguy cơ tiếp xúc với tia X-quang trong quá trình X-quang.

3. Có những ứng dụng thông thường nào của X-quang?

X-quang thường được sử dụng trong hình ảnh y học để chẩn đoán và theo dõi các tình trạng khác nhau. Chúng đặc biệt hữu ích trong việc kiểm tra xương và phát hiện gãy, khớp trượt và các bất thường khác. X-quang cũng có thể được sử dụng để hình dung phổi và chẩn đoán các bệnh về hô hấp, như viêm phổi và ung thư phổi. Trong nha khoa, X-quang được sử dụng để phát hiện sâu răng và đánh giá sức khỏe của răng và xương hàm. Ngoài ra, X-quang được sử dụng trong quá trình kiểm tra an ninh tại sân bay để phát hiện các vật thể giấu kín.

4. Quá trình X-quang mất bao lâu?

Thời gian của quá trình X-quang phụ thuộc vào vùng cơ thể cụ thể đang được kiểm tra. Nói chung, quá trình X-quang khá nhanh chóng và có thể hoàn thành trong vài phút. Bệnh nhân sẽ được đặt vị trí phù hợp và kỹ thuật viên X-quang sẽ chụp một loạt hình ảnh từ các góc độ khác nhau. Quá trình chụp hình X-quang thường không đau và không xâm lấn. Tuy nhiên, có thể gặp một số khó chịu nếu bệnh nhân cần giữ một tư thế cụ thể hoặc nếu khu vực bị thương đang được kiểm tra.

5. Có rủi ro hoặc tác dụng phụ nào liên quan đến X-quang không?

Các rủi ro và tác dụng phụ liên quan đến X-quang thường rất nhỏ. Tuy nhiên, một số người có thể gặp phản ứng dị ứng nhẹ với thuốc nhuộm tương phản được sử dụng trong một số loại X-quang. Trong trường hợp hiếm, tiếp xúc với mức độ cao của tia X-quang trong quá trình X-quang có thể gây cháy da hoặc bệnh tình phó xạ. Quan trọng là thông báo cho nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe về bất kỳ dị ứng hoặc phản ứng trước đây đối với thuốc nhuộm tương phản hoặc tia X-quang. Phụ nữ mang bầu và trẻ em nhỏ nhạy cảm với tia X-quang và có thể có nguy cơ cao gặp phản ứng tiêu cực.

6. Có thể sử dụng X-quang để chẩn đoán tất cả các bệnh lý y tế không?

X-quang là một công cụ chẩn đoán có giá trị, nhưng không phù hợp cho việc chẩn đoán tất cả các bệnh lý y tế. Một số tình trạng, như chấn thương mô mềm và một số loại ung thư, có thể không hiển thị trên hình ảnh X-quang. Trong những trường hợp như vậy, các kỹ thuật hình ảnh khác, như siêu âm, MRI hoặc CT scan, có thể phù hợp hơn. X-quang thích hợp nhất để hình dung xương và phát hiện các bất thường trong hệ xương. Nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe sẽ xác định phương pháp hình ảnh phù hợp nhất dựa trên các triệu chứng cụ thể và nghi ngờ về bệnh lý.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *