História objavu rádioaktivity a RTG žiarenia
“Keby bol človek priesvitný ako medúza, ako ľahko by sme našli sídlo jeho choroby.” Toto želanie vyslovil jeden z mnohých, ktorí rovnako ako on prechovávali tento sen – Wilhelm Conrad Röntgen. No kým sa tento sen aj naplnil, musela prejsť dlhá doba od počiatku objavu samotného žiarenia až po jeho uvedenie do praxe.
Celý tento senzačný objav, vynález či zázrak devätnásteho storočia sa začal ako to už pri všetkých veľkých objavoch býva - náhodou. Všetkému totiž predchádzal nevinný pokus pána Röntgena s katódovými trubicami dňa 8. novembra 1895. Do katódy hruškovitého tvaru viedol z jednej strany katódový drôt, ústiaci do malého dutého zrkadla. Anóda bola umiestnená bokom na skle. Z dôvodov, ktoré si ani sám nevedel vysvetliť, zabalil trubicu do čierneho papiera a potom zapol Ruhmkorffov induktor s vysokým napätím. Prúd elektrónov, koncentrovaný dutým zrkadlom, začal žiariť proti dnu trubice. V tom okamihu zažiarilo neďaleko položené lepenkové tienidlo natreté špeciálnou hmotou akoby samo od seba zelenkastým svetlom. Že to neboli katódové lúče, vedel Röntgen celkom presne, pretože tie nedokázali preniknúť ani len sklenou stenou. Nemohlo to byť ani viditeľne svetlo, nakoľko to by bolo zadržané papierovým tesnením. Röntgen chcel vypátrať pôvod žiarenia a tak začal pohybovať tienidlom smerom k trubici. Svetlo silnelo a na tienidle zbadal kosti svojich prstov, ktorými ho držal. Objavil niečo neuveriteľné a úžasné – lúče, ktoré dokážu preniknúť ľudským telom, niečo, o čom sa neskôr v mnohých vedeckých prácach hovorilo ako o “priesvitnej ruke”. Nasledovalo množstvo ďalších pokusov, na základe ktorých sa chcel dozvedieť čo najviac o lúčoch, ktoré objavil. Keďže dlho nevedel o aké lúče vlastne ide, nazval ich lúče X. Tým, že sú to skutočné lúče si bol úplne istý, lebo vrhali tieň. Podobali sa síce na svetelné lúče, no na rozdiel od nich neboli viditeľné. S tým sa dlho nechcel uspokojiť a tak opakoval pokus za pokusom, zakaždým inak s rôznymi materiálmi, ale výsledok bol vždy ten istý. Všetko čo dovtedy vedel, 28. decembra zhrnul. Tieto nové lúče X boli úplne odlišné od katódových, vznikali však na mieste, kde dopadali na sklenú stenu alebo inú prekážku, napr. kovovú platňu antikatódy.
Pri kovoch, najmä platine, je žiarenie oveľa intenzívnejšie ako pri skle, lúče sa šíria priamočiaro na všetky strany, pod ich vplyvom sa vzduch stáva elektricky vodivý a na rozdiel od katódových lúčov, nemožno magnetom meniť ich smer.
Prenikajú takmer cez všetky látky, cez ľahké lepšie než cez ťažké, no 1,5 mm hrubá olovená platňa už je takmer nepriepustná. Dva mesiace po Röntgenovom objave, robil francúzsky fyzik Henri Becquerel pokus, pri ktorom zabalil rôzne prvky do čiernych fotografických platní, aby zistil, či tieto látky môžu emitovať lúče. Ak prvok vyžaroval lúče, tie prenikli obalom a exponovali fotografickú platňu. Na svoje prekvapenie Becquerel objavil niekoľko prvkov, ako urán, ktoré emitovali energetické lúče bez akéhokoľvek energetického vstupu. Význam Becquerelových experimentov spočíva v objave, že v niektorých prírodných procesoch dochádza k vyžarovaniu energetických X-lúčov. To naznačovalo, že niektoré prvky sú prirodzene nestabilné, pretože spontánne uvoľňujú rôzne formy energie. Toto uvoľňovanie energetických častíc /ako X-lúče/ z rozpadu nestabilných atómov sa nazýva rádioaktivita. Francúzski fyzici Pierre a Marie Curie urobili veľa na poli výskumu rádioaktivity. Po niekoľkých rokoch štúdia identifikovali niekoľko odlišných typov častíc - produktov rádioaktívnych procesov /žiarenie/. Tri odlišné typy žiarenia boli pomenované podľa troch písmen gréckej abecedy: alfa, beta a gama. Tieto tri formy žiarenia môžu byť oddelené magnetickým poľom, pretože kladne nabité alfa častice sa zakrivujú jedným smerom, záporné beta častice opačným a neutrálne gama žiarenie sa nezakrivuje.
Tieto odlišné druhy žiarenia tvoriace rádioaktívny proces sú tvorené: alfa častice sú jadrá hélia /2p, 2n/, beta častice sú rýchle elektróny a gama žiarenie je prúd fotónov. "X-lúče", "viditeľné svetlo", "rádiové vlny", atď. sú všetko fotóny s rozličnými energiami. Gama žiarenie odpovedá vysokoenergetickým fotónom. Alfa častice možno zastaviť hárkom papiera, beta častice hliníkom a gama žiarenie blokom olova. Pretože gama žiarenie môže veľmi ľahko preniknúť do materiálu a má schopnosť rušiť chemické väzby, je to práve gama žiarenie, ktoré je zdrojom najväčšieho nebezpečia pri práci s rádioaktívnymi materiálmi /žiaľ, vedcom trvalo veľa rokov, kým si uvedomili nebezpečenstvá rádioaktivity.../. Naproti tomu sa v rozumnej miere o určitej intenzite toto žiarenie dá veľmi dobre využiť. Či už v priemysle na kontrolu odliatkov prežarovaním a skúmaním štruktúry, resp. usporiadania atómov v kryštáloch, alebo v medicíne na určovanie diagnózy a ožarovanie onkologických chorých pacientov.
No i keď jednotlivé odvetvia zaoberajúce sa röntgenovým žiarením patria v súčasnosti k tým najrýchlejšie napredujúcim, ťažko by som dokázal odhadnúť jeho mieru využitia v nasledujúcej budúcnosti.
Myslím tým najmä jeho terapeutické využitie v oblasti onkologickej praxe, keďže viem, že existujú centrá používajúce "nové" – neutrónové žiarenie, ktoré je oveľa silnejšie a teda na dané použitie i účinnejšie ako röntgenové žiarenie alebo gama žiarenie.
Zdroje:
- Školský lexikón, Slovenské pedagogické nakladateľstvo, Bratislava 1992 - - Ľudia, ktorí zmenili svet, Mladé letá, Bratislava 1996 - - INTERNET -
|