129年前的今天
(1895年12月22日)
科学家威廉·康拉德·伦琴
拍摄了世界上第一张X射线照片
那就是伦琴太太的手
从那以后
X射线被应用于医学、天文学
材料科学、工业技术等多个领域
今天
威廉·康拉德·伦琴
19世纪末,阴极射线的研究成为科学界的焦点,众多科学家致力于通过实验探究其神秘性质。德国物理学家伦琴就是其中一员。
1895年的一天,伦琴如同往常一样在实验室中进行阴极射线的实验。他用硬纸板和锡箔将放电管包裹起来,以便更精确地观察阴极射线的情况。然而,就在这时,他意外地发现,在大约1米远的小桌上,一块由亚铂氰化钡制成的荧光屏突然发出了闪烁的光芒。伦琴严谨地重复了实验,逐步将荧光屏移至更远的位置,直至2米之外,荧光屏上的闪光依然可见。
这一现象与阴极射线已知的特性大相径庭,伦琴对此感到既惊讶又迷惑。他随后投入了几周的时间,深入研究这种未知的射线,并最终确信这是一种全新的、尚未被人类所认识的新射线。由于其性质尚不明确,他将其命名为“X射线”。
12月22日,伦琴夫人到实验室来,伦琴请她将手放在一张被黑纸严密包裹的照相底片上,并用X射线进行照射。冲洗后的照片上,手指的骨骼和结婚戒指清晰可见,这标志着人类历史上第一张X射线照片的诞生。
X射线是19世纪末物理学领域三大实验发现之一,为众多科学领域的研究提供了一种更为有效的新工具。1901年,伦琴因为发现X射线的杰出贡献,而荣获首届诺贝尔物理学奖。
自伦琴发明X射线成像技术以来,由于其操作简便、快速、准确以及无痛等特点,X射线在临床诊断中得到了广泛应用。它能够帮助医生初步诊断胸部、腹部和骨骼关节等部位的疾病,通过显示组织厚度和密度的变化,记录疾病的轮廓和功能变化。1896年,X射线技术首次在临床医学中应用,成功地从一位伦敦妇女的软组织中取出了一根缝针。
然而,X射线属于电离辐射,能够对人体细胞中的DNA产生原子层面的破坏,可能导致细胞无法正常合成蛋白质或在合成过程中出现异常。在X射线刚被发现时,人们对其兴趣浓厚,有些贵族甚至以拍摄X光照片为乐,最终导致数十万人因X射线而死亡或残疾,最早一批研究X射线的科学家们也几乎全部患上了癌症。因此,国际上对X射线的使用制定了非常严格的标准。
现代使用的X射线剂量通常不超过3毫西弗,医学影像的剂量更是精确控制,甚至只有零点几毫西弗。这样的剂量对人体造成伤害的可能性非常低,大约需要连续进行1000次以上的检查才可能造成影响,因此我们普通人拍X光片时不必太过担忧。
存在体表金属异物的胸部正位平片 图片来源:镇安县医院影像科
总的来说,X射线的发现不仅开启了医学影像的新纪元,也极大地推动了科学研究的深度和广度,使我们能够更深入地理解物质世界,为技术创新和工业发展提供了强有力的工具。
参考资料:
1.“中科院之声”公众号.X射线的发现丨科学史小画
2.“首都科学讲堂”公众号.首都科学讲堂回顾丨第874期:探索微观世界的科学重器
3.“科技日报”公众号.影响人类生活的十大诺奖成果
4.“中国物理学会期刊网”公众号.伦琴与X射线的发现
5.央视新闻客户端.比太阳亮1万亿倍!它将发出最亮的“同步辐射光”→
制作:北京市科协融媒体中心
记者:赵玲