تحقيق مسبار
قدّم مكتشف الأشعة السينية إسهامًا فيزيائيًا كبيرًا؛ إذ صارت هذه الأشعة مُستخدمةً في كثيرٍ من المجالات الطبية وغير الطبية خلال الوقت الراهن. يتطرق هذا المقال إلى بعض التفاصيل حول مكتشف الأشعة المذكورة، كذلك يعتني بتوضيح طريقة التصوير بالأشعة السينية وأهم الأجزاء التي يتكوّن منها جهاز الأشعة السينية أيضًا.
هل الألماني فيلهلم رونتجن هو مستكشف الأشعة السينية؟
قام الفيزيائي الألماني فيلهلم كونراد رونتجن باكتشاف الأشعة السينية مع نهايات القرن التاسع عشر الميلادي؛ ذلك بعد ملاحظة توهّج قادم من واجهةٍ مطلّيةٍ كيميائيًا بسبب الأشعة التي كان يختبرها، وتمّ إطلاق الاسم المعروف على هذه الأشعة؛ لأنها كانت مجهولة في ذلك الوقت؛ إلّا إنّه تمّ التعرّف عليها جيدًا فيما بَعد، وصارت اليوم من الأشعة التي تُستخدم في عِدّة مجالات مُختلفة.
هل حصل مكتشف الأشعة السينية على جائزة نوبل؟
أدّى اكتشاف الأشعة السينية إلى حصول فيلهلم كونراد رونتجن على جائزة نوبل الأولى في الفيزياء عام 1901، ثم حصل على هذه الجائزة العديد من الفيزيائيين الآخرين خلال السنوات اللاحقة، وهي جائزة يتم تقديمها بشكلٍ سنويٍّ. فيما يأتي قائمة ببعض الفيزيائيين الذين حصلوا على جائزة نوبل في بدايات القرن العشرين:
- هندريك أنتون لورنتس وبيتر زيمن: حصل العالمان هندريك أنتون لورنتس وبيتر زيمن على جائزة نوبل في الفيزياء بعد مكتشف الأشعة السينية عام 1902؛ ذلك تقديرًا لأبحاثهم في تأثير المغناطيسية على ظواهر الإشعاع.
- هنري بيكريل: كانت جائزة نوبل الثالثة من نصيب الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل تقديرًا لإسهاماته الاستثنائية في اكتشاف النشاط الإشعاعي التلقائي.
- بيار وماري كوري: حصل الزوجان بيار وماري كوري على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1903؛ ذلك تقديرًا لجهودهما المشتركة في دراسة ظاهرة الإشعاع المُكتشفة من قبل الفرنسي هنري بيكريل.
ما العناصر المُستخدمة لتشكيل الأشعة السينية؟
هُناك العديد من العناصر التي يتم الاعتماد عليها في تشكيل الأشعة السينية؛ إلّا إنّ التنجستن (Tungsten) أكثر هذه العناصر استخدامًا؛ ذلك لأنه يتمتع بدرجة انصهار عالية جدًا، وهو ما يجعل من هذا العنصر المتين والقوي مُستخدمًا في تكوين الأشعة السينية. كذلك يُمكن استخدام العناصر التي تتراوح أعدادها الدورية بين 20-84 على الجدول الدوري مع استثناء عنصر التكنيشيوم البروميثيوم منها، أيضًا يُمكن الاعتماد على عنصر سترونشيوم ذي الرقم الدوري 90 وعنصر اليورانيوم ذي الرقم الدوري 92 أيضًا.
ما هي أبرز استخدامات الأشعة السينية؟
بعدما قام مكتشف الأشعة السينية بنشر النتائج التي توصّل إليها توسَّعَ استخدام هذا النوع من الأشعة بشكلٍ كبير، ودخل العديد من المجالات المُختلفة. فيما يأتي بعضًا من أبرز الاستخدامات للأشعة السينية في الوقت الراهن:
- الاستخدام الطبي: يُعد الاستخدام الطبي واحدًا من أبرز استخدامات جهاز الأشعة السينية على الإطلاق، ويتم الاعتماد عليها لتشكيل الصور التي تساعد في تشخيص كثيرٍ من الأمراض والمشاكل الصحية، إلى جانب عِدّة استخدامات أُخرى.
- العلوم الطبية الحيوية: يستفيد الباحثون من الأشعة السينية عند إجراء الأبحاث حول الهياكل الجُزيئية المُعقّدة في العلوم الطبية الحيوية؛ ذلك لأنها قادرة على تحليل الأشياء الصغيرة.
- الفحص المجهري: تعتمد بعض أنواع المجاهر على الأشعة السينية؛ ليتمكّن المرء من الاطلاع على التفاصيل الدقيقة جدًا، وعادةً ما يتم استخدام تطبيقات الفحص المجهري بالأشعة السينية في الأبحاث حول الطاقة والعلوم الطبية الحيوية.
- أمن المطارات: تعتمد مختلف المطارات حول العالم على أجهزة الفحص؛ للتحقّق من أمتعة الزوّار وخلوِّها من أيّة مواد خطيرة أو ممنوعة، ويتم استخدام الأشعة السينية لهذه الغاية؛ فإنها قادرة على اكتشاف الأسلحة والمتفجرات.
- فحص جودة البضائع: في الوقت الحالي تتوفر العديد من الأنظمة التي تعتمد على الأشعة السينية وتستطيع فحص جودة البضائع والمُنتجات على خط الإنتاج، ويتم استخدام هذه الأنظمة في عِدّة صناعات؛ منها إطارات السيارات.
- مراقبة البيئة: هُناك بعض الكاشفات التي تستخدم الأشعة السينية للتحقّق من النفايات المُشّعة وغاز الرادون، بالإضافة إلى مراقبتها، كما أن بعضها يُستخدم لمراقبة الحيوانات البحرية عند الحاجة إلى ذلك.
- الطباعة الحجرية: تستطيع الأشعة السينية توفير خطوط دقيقة جدًا إذا تمّ الاعتماد عليها لغايات الطباعة الحجرية، وتحاول بعض الشركات إدخال حزمة السنكروترون من الأشعة السينية لإضافة مزيدٍ من الدقّة إلى أعمالها في هذا المجال.
استخدامات جهاز الأشعة السينية الطبية
لم يهدف مكتشف الأشعة السينية إلى تطوير أدوات جديدة لتشخيص المرضى عندما وصل إلى هذا الاكتشاف؛ إنّما تمّ تطوير الأشعة فيما بعد حتى أصبحت مُناسبة للاستخدامات الطبية. تضم القائمة الآتية بعضًا من أبرز استخدامات جهاز الأشعة السينية في المجال الطبي:
- تشخيص مشاكل العظام: يُمكن الاعتماد على الأشعة السينية لتشخيص الكسور والالتهابات التي تُصيب العظام، وكذلك تشخيص التهابات المفاصل وهشاشة العظام.
- مراقبة التهابات المفاصل: في بعض الأحيان يتم استخدام الأشعة السينية الطبية للتحقّق من الإصابة بالتهاب المفاصل، كما يتم استخدام هذه الأشعة لمراقبة حالة الالتهاب مع مرور الوقت والتأكّد من عدم تدهور حالة المفصل.
- التأكّد من تجاويف الأسنان: إذا تعرض المرء إلى تسوّس في الأسنان؛ فيُمكن أن يطلب الطبيب صورة أشعة سينية حتى يتأكّد من التجويف الموجودة في أسنان المريض.
- تشخيص السرطان: تُستخدم الأشعة السينية للكشف عن عِدّة أنواع مختلفة من السرطان؛ أبرزها سرطان العظام بالإضافة إلى سرطان الثدي، إلّا إن تشخيص سرطان الثدي يحتاج إلى نوع خاص من الأشعة السينية.
- التحقّق من صحة القلب: يمكن الاعتماد على اختبارات الأشعة السينية للتحقّق من صحة الأوعية الدموية والقلب قبل البدء بخطة العلاج؛ ذلك إذا اشتبه الطبيب بالعديد من أمراض الأوعية الدموية والقلب.
- إظهار العناصر المُبتلعة: إذا ابتلع الشخص مفتاحًا أو قطعة نقود أو غير ذلك من القطع المعدنية؛ فإن الأشعة السينية تستطيع تحديد مكان هذه القطعة في بطن المرء بشكل دقيق.
- علاج الأمراض السرطانية: في بعض الأحيان يُستخدم العلاج بالأشعة السينية للقضاء على الخلايا السرطانية في جسم المريض؛ إلّا إنّ هذا العلاج يؤدي إلى إتلاف الخلايا السليمة ايضًا، لذلك يُوصى بالتخطيط الجيد قبل البدء بهذا العلاج.
ما هي أنواع التصوير بالأشعة السينية الطبية؟
فيما يأتي بعضًا من أبرز أنواع التصوير بالأشعة السينية في المجال الطبي:
- الكشْف الفَلْوَري: في هذا النوع من التصوير بالأشعة السينية عادةً ما يتلقّى المرء صبغة تباين عن طريق الوريد، ثم يقوم مُقدّم الرعاية الصحية بمراقبة الجزء المُصاب من الجسم مباشرةً بالاعتماد على الأشعة السينية.
- التصوير المقطعي المحوسب: عند إجراء التصوير المقطعي المحوسب يقوم جهاز الحاسوب بأخذ عِدّة صور فردية بالاعتماد على الأشعة السينية، ثم يقوم بدمجها معًا لتشكيل صورة واحدة ثلاثية الأبعاد لتشخيص عِدّة حالات صحية.
- تصوير الثدي الشعاعي: يختص هذا النوع بتصوير الثدي للكشف عن الأورام السرطانية وغير السرطانية، بالإضافة إلى التغيّرات الأُخرى في منطقة الثدي، ويقوم الطبيب في هذا الاختبار بوضع الثدي بين لوحين ثم يقوم بشدّهما للحصول على صورة واضحة.
- تصوير المفاصل: يعتمد تصوير المفاصل على الأشعة السينية عادةً مع صبغة التباين التي يتم حقنها في المفصل مباشرةً، ويهدف إلى الكشف عن الالتهابات، ويُمكن للطبيب الاعتماد على التصوير المقطعي المحوسب وتقنيات التصوير الأُخرى لإجراء التشخيص.
كيف يتم إجراء التصوير بالأشعة السينية؟
بعد الإسهامات التي قدّمها مكتشف الأشعة السينية صارت هذه الأشعة أساسيةً في عالم الطب؛ فإنه يتم الاعتماد عليها لإجراء الكثير من أنواع الفحوصات الطبية، وفي القائمة الآتية خطوات التصوير بالأشعة السينية:
- نزع المجوهرات والملابس: في البداية يُطلب من المرضى نزع المُجوهرات والملابس التي تؤثر على الأشعة السينية، وإذا احتاج المريض إلى نزع جميع الملابس؛ يتم إعطاؤه ثيابًا أُخرى لارتدائها.
- اتخاذ وضعية التصوير: يتم وضع المريض بين جهاز الأشعة السينية ولوحة الصور أو شريط فلم الأشعة السينية، ويُمكن إجراء بعض الفحوصات وأخذ الصور في وضعية الوقوف أو الجلوس أيضًا حسب نوع الاختبار.
- تغطية الأجزاء غير المَعنيّة بالتصوير: تجب تغطية جميع أجزاء الجسم غير المَعنيّة بصور الأشعة السينية؛ ذلك باستخدام غطاء من الرصاص حتى لا تتعرض هذه الأجزاء إلى الأشعة.
- بدء التصوير: بعد الانتهاء من تغطية الجسم بالرصاص واتخاذ الوضعية الصحيحة يتم توجيه الأشعة السينية إلى الجسم لتشكيل الصورة، ويجب على المرء عدم التحرّك في هذه الأثناء كيّلا يتسبب ذلك بصورة مشوّشة.
ما هي مكونات جهاز الأشعة السينية الرئيسية؟
بشكلٍ أساسي يتكوّن جهاز الأشعة السينية من جزئين يُعرف أحدهما باسم المهبط والآخر باسم المصعد، وتكمن أهمية المهبط في إطلاق الإلكترونات، بينما يقوم المصعد بالتقاط الإلكترونات، وهو ما يؤدي إلى تشكيل تدفق لتيار كهربائي بين هذين الجزئين، وينبعث 1% من الطاقة المتولّدة على شكل أشعة سينية، في حين يتم إطلاق 99% منها على شكل حرارة فحسب، وفي العادة يكون المصعد المذكور من التنجستن أو الموليبدينوم أو النحاس.
كيف يتعرض الإنسان إلى الأشعة السينية غير الطبية؟
تمكّنَ مكتشف الأشعة السينية من مُلاحظة هذه الأشعة دون قصد، وكذلك يُمكن أن يتعرض الإنسان إلى كثيرٍ من مصادر الأشعة السينية دون قصد في مكان العَمل أحيانًا؛ ذلك لدى بعض العاملين في مجال العناية بالأسنان، كذلك العاملين في مجال التصوير بالأشعة السينية على وجه الخصوص، وغيرهم من العاملين في مجالات الرعاية الصحية بشكل عام. كما يُمكن للأسلحة النووية أن تتسبب بزيادة التعرض إلى الأشعة المذكورة أيضًا. وهُناك عِدّة مصادر للأشعة الضارّة الأُخرى التي يمكن أن يتعرض المرء إليها غير الأشعة السينية؛ أبرزها مصادر غاز الرادون في أماكن التنقيب عن اليورانيوم.
اقرأ/ي أيضًا:
هل ملوحة التربة من أسباب التصحّر؟
هل هناك أكثر من نوع لكسوف الشمس؟
