Tối ngày 8 tháng 11 năm 1895, trong phòng thí nghiệm tối om tại Đại học Würzburg, nhà vật lý người Đức Wilhelm Röntgen đang làm một thí nghiệm tưởng chừng thường lệ thì nhận ra điều không thể giải thích nổi: một tấm màn huỳnh quang đặt cách ống thí nghiệm gần hai mét bỗng phát sáng mỗi khi ông cho dòng điện chạy qua. Ống thí nghiệm đã được bọc kín bằng bìa đen, không một tia sáng nào lọt ra được. Vậy mà rõ ràng có một loại tia vô hình nào đó đang xuyên qua lớp bìa, xuyên qua không khí và đến tận tấm màn. Từ khám phá tình cờ ấy, y học có thêm một đôi mắt nhìn xuyên qua cơ thể con người.
Một phát hiện từ sự tò mò không bỏ cuộc
Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923) khi ấy đang nghiên cứu tia ca-tốt bằng ống Crookes. Sau khi nhận thấy hiện tượng lạ, ông làm việc gần như bí mật trong nhiều tuần liền, ăn ngủ ngay tại phòng thí nghiệm, thử đặt đủ mọi vật giữa ống và tấm màn: cuốn sách dày cả nghìn trang, gỗ, cao su, các lá kim loại. Nhiều vật liệu gần như trong suốt đối với loại tia mới này, nhưng xương và chì thì chặn nó lại rõ rệt.
Ngày 22 tháng 12 năm 1895, ông tạo ra bức ảnh nổi tiếng nhất lịch sử y học: bàn tay của vợ ông, bà Anna Bertha, với chiếc nhẫn cưới nổi bật trên nền xương ngón tay mờ ảo. Tương truyền, khi nhìn thấy bộ xương của chính bàn tay mình, bà đã thốt lên: "Tôi vừa nhìn thấy cái chết của mình!" Ngày 28 tháng 12, Röntgen công bố bài viết "Về một loại tia mới", gọi nó là tia X — chữ X vốn là ký hiệu của ẩn số chưa biết trong toán học. Tin tức lan khắp thế giới chỉ trong vài tuần, và ngay đầu năm 1896, các bác sĩ đã bắt đầu dùng tia X để tìm đầu đạn trong vết thương và kiểm tra xương gãy.
Tia X hoạt động như thế nào
Về bản chất, tia X là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy rất nhiều và mang năng lượng cao. Trong máy chụp X-quang, các electron được gia tốc rồi đập mạnh vào một bia kim loại; một phần năng lượng của cú va chạm biến thành tia X. Chùm tia này được chiếu xuyên qua cơ thể tới tấm phim hoặc cảm biến đặt ở phía sau.
Điều kỳ diệu nằm ở chỗ các mô trong cơ thể hấp thụ tia X không giống nhau. Mô mềm như cơ và mỡ cho phần lớn tia đi qua nên hiện lên màu tối; xương chứa nhiều canxi, hấp thụ tia mạnh nên hiện lên màu trắng sáng. Kết quả là một bức ảnh "bóng" của bên trong cơ thể: không cần mổ xẻ, bác sĩ vẫn thấy được xương gãy, dị vật hay những bất thường trong lồng ngực. Các kỹ thuật ra đời sau này như chụp CT còn quét tia X từ nhiều góc độ khác nhau rồi dùng máy tính dựng lại thành hình ảnh cắt lớp chi tiết.
Tia X đã thay đổi y học ra sao
Trước tia X, muốn biết bên trong cơ thể có gì, bác sĩ chỉ có thể sờ nắn, lắng nghe và phỏng đoán — hoặc mổ ra xem. Tia X biến việc chẩn đoán thành nhìn thấy trực tiếp: xương gãy được nắn chỉnh chính xác, đạn và dị vật được định vị trước ca phẫu thuật, bệnh lao phổi được phát hiện sớm hơn. Nha khoa, tầm soát ung thư vú bằng nhũ ảnh, xạ trị ung thư — tất cả đều là hậu duệ của khám phá năm 1895. Ngoài y học, tia X còn soi hành lý ở sân bay, kiểm tra mối hàn công nghiệp và giải mã cấu trúc tinh thể; chính ảnh nhiễu xạ tia X của Rosalind Franklin đã góp phần hé lộ cấu trúc chuỗi xoắn kép của DNA.
Năm 1901, Röntgen được trao giải Nobel Vật lý đầu tiên trong lịch sử. Ông từ chối đăng ký bằng sáng chế cho phát hiện của mình để nhân loại được tự do sử dụng, và hiến tặng toàn bộ tiền thưởng Nobel cho trường đại học nơi ông công tác.
Sự thật thú vị ít người biết
- Röntgen kiên quyết không đặt tên loại tia theo tên mình, nhưng tại Đức và nhiều nước châu Âu, người ta vẫn gọi chúng là "tia Röntgen", và đi chụp X-quang được gọi là "đi chiếu Röntgen".
- Trong những thập niên đầu, khi chưa ai hiểu rõ tác hại của bức xạ, tia X từng được dùng để... thử giày ngay trong cửa hàng: khách hàng có thể nhìn thấy xương bàn chân của mình bên trong đôi giày mới. Những chiếc máy soi chân như vậy tồn tại đến tận thập niên 1950.
- Nhiều nhà khoa học và kỹ thuật viên tiên phong làm việc với tia X đã bị bỏng nặng, hoại tử ngón tay và qua đời vì ung thư do phơi nhiễm kéo dài — cái giá đắt của thời kỳ con người chưa biết đến an toàn bức xạ.
Hiểu lầm thường gặp
Hiểu lầm: "Röntgen phát minh tia X nhằm phục vụ chữa bệnh." Ông là nhà vật lý thuần túy, theo đuổi một hiện tượng lạ hoàn toàn vì tò mò khoa học, và chính ông cũng bất ngờ trước tốc độ tia X được đưa vào bệnh viện. Ứng dụng y học là do cộng đồng bác sĩ trên khắp thế giới tự nhận ra và phát triển ngay trong những tháng sau công bố.
Hiểu lầm: "Chụp X-quang một lần là rất nguy hiểm." Liều bức xạ của một lần chụp X-quang thông thường rất thấp, chỉ tương đương lượng bức xạ tự nhiên mà cơ thể nhận từ môi trường trong vài ngày. Nguy cơ thực sự nằm ở việc phơi nhiễm liều cao lặp đi lặp lại; đó là lý do bác sĩ chỉ chỉ định chụp khi thật cần thiết, và phần cơ thể không cần chụp sẽ được che chắn.
Hiểu lầm: "Tia X là chất phóng xạ bám lại trong cơ thể." Tia X chỉ tồn tại trong khoảnh khắc máy đang phát; tắt máy là hết tia, và không có gì "bám lại" trong cơ thể người chụp. Nó khác hẳn những chất phóng xạ tự phân rã như radium, vốn từng gây hại cho nhiều người trong thời kỳ đầu.
0 bình luận