एक्स-रे की उत्पत्ति की कहानी

क्या आपने कभी केवल अपने हाथों, टॉर्च और दीवार का उपयोग करके छाया आकृतियाँ बनाने का प्रयास किया है? शायद यह एक भौंकने वाला कुत्ता था, एक तैरती हुई मछली थी, या बस एक ख़ुशी से घूमती हुई तितली थी? या शायद आपने यह दिखाने के लिए जादूगर की टोपी पहन ली है कि टॉर्च के ऊपर रखने पर आपकी हथेली लाल रोशनी कैसे चमका सकती है? यदि ऐसा है, तो आपके पास पहले से ही प्रकाश के फैलाव की घटना का कुछ अनुभव है।

फोटो साभार: विलियम गैरेट

प्रकाश का फैलाव क्या है?

जब सफेद प्रकाश को कांच के प्रिज्म से गुजारा जाता है, तो यह अपने रंगों के स्पेक्ट्रम (बैंगनी, नीला, नीला, हरा, पीला, नारंगी और लाल के क्रम में) में विभाजित हो जाता है। श्वेत प्रकाश के अपने घटक रंगों में विभाजित होने की इस प्रक्रिया को कहा जाता है फैलाव.

फोटो साभार: Pinterest

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यही घटना दोनों मामलों में काम आई। छाया कठपुतली गतिविधि में, आपका हाथ अधिकांश दृश्यमान सफेद रोशनी को अवशोषित करता है, जिससे दीवार पर छाया बनती है। जब आप अपनी हथेली को टॉर्च के ऊपर रखते हैं तो क्या होता है, प्रकाश के स्रोत के करीब होने के कारण आपकी हथेली सभी रंगों को अवशोषित करने में असमर्थ होती है। उच्चतम तरंग दैर्ध्य वाली लाल रोशनी आपकी हथेली से होकर गुजरती है, जबकि अन्य रंग या तो आपके शरीर की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित या परावर्तित होते हैं। यदि आप धीरे-धीरे अपनी हथेली को टॉर्च से दूर ले जाते हैं, तो आप देख सकते हैं कि लाल रोशनी गायब हो रही है और आपकी हथेली की बढ़ती छाया विपरीत दीवार पर दिखाई दे रही है!

नस-दृश्य DIY अनुभव।  जब दृश्यमान सफेद प्रकाश बिखरता है और पास रखे हाथ की हथेली तक पहुंचता है, तो उच्च तरंग दैर्ध्य वाली लाल रोशनी हाथ से होकर गुजरती है, जबकि कम तरंग दैर्ध्य वाली शेष रोशनी हथेली द्वारा अवशोषित या उत्सर्जित हो जाती है।

एक्स-रे मशीन पर भी यही सिद्धांत प्रयोग किया जाता है।

एक्स-रे प्रकाश किरणें हैं जो आसानी से आपकी त्वचा, वसा और मांसपेशियों से होकर गुजरती हैं। लेकिन इसकी बहुत सारी ऊर्जा आपकी हड्डियों द्वारा अवरुद्ध हो जाती है, यही कारण है कि आप एक्स-रे में सबसे छोटी हड्डी को भी स्पष्ट रूप से देख सकते हैं।

लेकिन किसी उद्देश्य को पूरा करने के लिए की गई अधिकांश खोजों और आविष्कारों के विपरीत, एक्स-रे की खोज पूरी तरह से अनजाने में हुई थी।

आश्चर्यचकित?

दिलचस्प पढ़ें #मूलकहानी एक्स-रे मशीन के जन्म का.

यह संयोग से हुआ!

लगभग 125 साल पहले, एक जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम कॉनराड रॉन्टगन, वुर्जबर्ग में अपनी प्रयोगशाला में काम कर रहे थे। उनकी रुचि का विषय प्रकाश घटना और विद्युत प्रवाह के निर्वहन से उत्पन्न अन्य उत्सर्जन पर केंद्रित था ‘क्रुक्स ट्यूब’(ग्लास बल्ब का आविष्कार 1875 के आसपास हुआ था जिसमें सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड थे)। उनकी कैथोड किरणों में विशेष रुचि थी। (कैथोड किरणें इलेक्ट्रॉनों की एक किरण हैं जो वैक्यूम ट्यूब के दूसरे छोर पर नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कैथोड से सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए एनोड तक यात्रा करती हैं।)

वैज्ञानिक यह परीक्षण करना चाहते थे कि क्या कैथोड किरणें क्रुक ट्यूब से गुजर सकती हैं जब ट्यूब के अंदर की पूरी हवा निकाल दी जाती है। जब उन्होंने ट्यूब को बहुत अधिक विद्युत वोल्टेज के संपर्क में लाया, तो उन्होंने देखा कि ट्यूब फ्लोरोसेंट रोशनी उत्सर्जित कर रही है। तभी उसके दिमाग में एक विचार आया और उसने ट्यूब को काले कागज से ढक दिया। उन्हें आश्चर्य हुआ, जब उन्होंने देखा कि उनकी प्रयोगशाला के दूसरी तरफ बेरियम प्लैटिनोसाइनाइड लेपित स्क्रीन चमकने लगी।

रोएंटजेन ने पता लगाया कि ट्यूब कुछ अज्ञात अदृश्य प्रकाश या विकिरण उत्सर्जित कर रही थी जो अधिक सघन कणों (इस मामले में, काले कागज) से गुजर सकती थी। उन्होंने आगे की जांच की और पाया कि विकिरण वैक्यूम ट्यूब के संपर्क बिंदु के किनारे पर उत्पन्न हुए थे और चुंबकीय क्षेत्र के साथ हस्तक्षेप करने पर कोई विक्षेपण नहीं दिखा।

8 नवंबर, 1895 की शाम को विल्हेम कॉनराड रॉन्टगन ने एक्स-रे की खोज की।इस नए सिद्धांत ने उनकी जिज्ञासा को और अधिक बढ़ा दिया, और वे रहस्यमय विकिरण के साथ और अधिक प्रयोग करते रहे। यहां तक ​​कि उन्होंने अपनी पहली एक्स-रे तस्वीर के लिए अपनी पत्नी की मदद ली और सफलतापूर्वक अपनी पत्नी के हाथ की हड्डियों की तस्वीर खींची। लेकिन उसे नहीं पता था कि विकिरण कहां से आ रहे थे या उन्हें क्या कहा जाए। इसलिए, उन्होंने उन्हें ‘एक्स’ कहा, जिसका अर्थ है ‘अज्ञात’ किरणें।

जल्द ही रोएंटजेन की खोज ने वैज्ञानिक समुदाय और जनता का बहुत ध्यान आकर्षित किया। उन पर कई सम्मान और पुरस्कारों की वर्षा की गई, जिनमें 1901 में भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार और तत्व का नामकरण शामिल है। रोएंटजेनियम (आरजी) उनके बाद साल 2004 में.

नैदानिक ​​निदान की क्रांति

रोएंटजेन के शोध पत्र ‘एक नई तरह की किरण पर: एक प्रारंभिक संचार’ ने नैदानिक ​​निदान को बदल दिया। यह तकनीक हड्डियों की क्षति, तपेदिक जैसे जीवाणु संक्रमण के साथ-साथ ट्यूमर हटाने, मस्तिष्क सर्जरी आदि जैसे प्रमुख ऑपरेशनों सहित अधिकांश प्रकार के निदानों का एक अनिवार्य हिस्सा बन गई है।

अच्छा और यह खराब

ऐसा कहा जाता है कि हर रोशनी की अपनी छाया होती है। यही हाल एक्स-रे का भी था। ज्यादा समय नहीं बीता जब एक्स-रे ने उनका स्याह पक्ष उजागर कर दिया। 1897 में, एक्स-रे के संपर्क के खतरनाक प्रभावों पर प्रारंभिक रिपोर्टें सामने आने लगीं: बालों का झड़ना, त्वचा का जलना और यहां तक ​​कि कैंसर भी। 1904 में, थॉमस एडिसन के सहायक, क्लेरेंस डेली, जिन्होंने एक्स-रे के साथ बड़े पैमाने पर काम किया था, अक्सर खुद पर प्रयोग करते थे, त्वचा कैंसर से मृत्यु हो गई। इसके कारण कई वैज्ञानिकों (थॉमस एडिसन, निकोला टेस्ला और विलियम जे. मॉर्टन सहित) ने एक्स-रे के जोखिम को अधिक गंभीरता से लेना शुरू कर दिया।

पिछले कुछ वर्षों में, मानव शरीर पर इन किरणों के व्यापक जोखिम को कम करने के लिए कई प्रोटोकॉल विकसित किए गए हैं। उदाहरण के लिए, चिकित्सा क्षेत्र मरीजों को अनावश्यक विकिरण जोखिम से बचाने के लिए लेड एप्रन या अन्य ढाल का उपयोग करता है। इन हानिकारक विकिरणों के जोखिम को कम करने का एक और संभावित तरीका उन पुरानी एक्स-रे मशीनों को बदलना है जो अपना समय पूरा कर चुकी हैं, नई मशीनों के साथ, क्योंकि पुराने एक्स-रे उपकरणों द्वारा उत्सर्जित विकिरण कम से कम 20-30 गुना अधिक है।

फिर भी, इसकी खोज ने इमेजिंग तकनीकों के कई व्यापक स्पेक्ट्रा जैसे – चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई), कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी), फ्लोरोस्कोपी, अल्ट्रासाउंड, इकोकार्डियोग्राफी और कई अन्य के विकास का मार्ग प्रशस्त किया।

धीरे-धीरे, इन विद्युत चुम्बकीय विकिरण रूपों ने डॉक्टरों के कार्यालयों, क्लीनिकों और युद्धक्षेत्रों से परे, सीमा सुरक्षा, खगोल विज्ञान, हवाई अड्डे की सुरक्षा स्कैनिंग और कई अन्य क्षेत्रों में भी अपना रास्ता खोज लिया। वैज्ञानिक जैविक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए लेजर के साथ एक्स-रे और सेलुलर संरचनाओं को देखने के नए तरीकों को आगे बढ़ाने के लिए माइक्रोस्कोप के साथ एक्स-रे को संयोजित करने का भी प्रयास कर रहे हैं।

वह एक्स-रे की आकस्मिक खोज की मूल कहानी थी।

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