Chuyện về các nhà khoa học tìm ra tia X và tia xạ

Phạm Tiếp

May mắn xảy ra vào tối ngày 8/11/1895, sau khi rời phòng thí nghiệm một quãng, sực nhớ quên chưa ngắt cầu dao điện cao thế dẫn vào ống tia catod, Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) quay lại phòng và nhận thấy một vệt sáng màu xanh lục trên bàn tuy phòng tối om.

Với đầu óc nhạy bén, đầy kinh nghiệm của một nhà vật lý học, việc này đã lôi cuốn ông và 49 ngày sau ông liên tục ở lỳ trong phòng thí nghiệm, cơm nước do bà vợ tiếp tế, mỗi ngày ông chỉ ngừng công việc nghiên cứu ít phút để ăn uống, vệ sinh và chợp mắt nghỉ ngơi vài giờ. Nhờ thế, ông đã tìm ra tính chất của thứ tia bí mật mà ông tạm đặt tên là tia X và mang lại cho ông giải Nobel về vật lý đầu tiên vào năm 1901.

Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923)  (Ảnh: Calstatela.edu)

Tương tự, Pierre Curie (1859-1906) và vợ là Marie Curie (1867-1934) theo sự gợi ý của Henri Becquerel (1852-1908) về việc tìm xem có chất lạ nào đóng vai trò quan trọng trong các chất bức xạ, đã tiến hành đề tài nghiên cứu (luận văn tiến sĩ của Marie Curie): "Bản chất và đặc tính của tia xạ" (tia Becquerel). Và khi đã tìm ra chất phóng xạ mới: radi, nhưng khi trình bày ở Viện Hàn lâm khoa học Paris, có ý kiến: "Các vị nói rằng đã tìm ra một nguyên tố mới. Xin đưa nó ra đây cho chúng tôi xem, lúc đó chúng tôi mới tin các vị nói đúng". Chấp nhận lời thách thức đó, hai ông bà Curie đã phải lao động cả trí óc lẫn chân tay (khuân vác, bốc dỡ các bao tải quặng radi).

Với tỷ lệ quá nhỏ radi có trong quặng: 1/100.000, ông bà Curie sau 48 tháng vất vả mới thu được 0,1g radi, lượng này vừa đủ để nói lên tính phóng xạ của radi, mạnh gấp một triệu lần urani và xác định được nguyên tử lượng của nó: 225, đủ để thuyết phục những người còn nghi ngờ.

Tất nhiên ông bà Curie và nhà khoa học Becquerel (người tìm ra tia xạ) đã được tưởng thưởng xứng đáng: Giải Nobel về vật lý. Số tiền thưởng được chia đã giúp ông bà Curie giảm bớt khó khăn đang gặp túng thiếu sau những năm tháng nghiên cứu trên cơ sở tự túc.

Không màng danh lợi, tiền bạc

Sau khi nhà khoa học Roentgen chụp được bàn tay vợ bằng tia X, khi tráng ảnh đã thấy rất rõ từng đốt xương và cả chiếc nhẫn cưới trên ngón tay bà. Ảnh này đã được đưa ra trong hội nghị của Hội vật lý học thành phố Wurtzbourg (Đức) có sự tham dự đông đảo của các nhà khoa học nhiều nước nhằm chứng minh khả năng đâm xuyên của tia X qua cơ thể con người, tiến hành vào ngày 23/11/1896.

Trước thành tựu tuyệt vời đó, chủ tịch hội đã đề nghị gọi tia X là tia Roentgen và gọi năm 1896 là năm của tia Roentgen.

Nhưng suốt đời Roentgen vẫn gọi những tia đó là tia X và có giai thoại sau:

Một nhà vật lý học đồng hương với ông tên là Lêna, trước những vinh quang đó đã tìm cách tranh công với ông và đề nghị phải gọi tên trên là tia Roentgen Lêna. Ông bình thản trả lời: "Tia X được gọi bằng tên ai, tôi không hề quan tâm. Tôi chưa bao giờ gọi những tia đó bằng tên mình. Mong ông hãy trao đổi với những ai gọi như vậy".

Có người của Cục Hải quân Đức đến gặp ông và nói: sẵn sàng chi một số tiền lớn và cung cấp đủ mọi phương tiện cần thiết nếu ông đồng ý đưa những tia X vào sử dụng trong tàu ngầm và đề nghị ông đăng ký phát minh để giữ độc quyền về tia này, không cho nước ngoài sử dụng.

Nhà khoa học Roentgen chụp được bàn tay vợ bằng tia X, khi tráng ảnh đã thấy rất rõ từng đốt xương và cả chiếc nhẫn cưới trên ngón tay bà. (Ảnh: uab.edu)

Ông kiên quyết từ chối không tham gia công việc nhà binh và việc đăng ký. Ông muốn tia X được dùng vào việc chăm sóc sức khỏe con người, nó thuộc về toàn thể nhân loại, còn dùng làm phương tiện phục vụ chiến tranh không bao giờ có trong ý định của ông. Việc phát minh ra tia X đã mang lại nguồn thu nhập cho rất nhiều công ty lợi dụng nhưng vợ chồng Roentgen vẫn sống trong thiếu thốn và thường phải có sự trợ giúp của họ hàng, bè bạn, điều này do tính khảng khái và ý chí kiên quyết phản đối chiến tranh.

Có lẽ, giống như phát minh tia X, sau khi phát hiện ra radi đã bị những nhà kinh doanh lợi dụng chất này để làm giàu qua việc bán trên thị trường các sản phẩm có chứa radi từ nước uống, vòng đeo tay, savon, sữa, ngũ cốc, thức ăn gia súc với các lời quảng cáo: bổ dưỡng, chữa thấp khớp, diệt khuẩn... Trong cuộc cạnh tranh đó, nhiều người đã tìm đến ông bà Curie khuyên ông bà nên đăng ký phát minh độc quyền để có thể làm giàu chính đáng vì 1g radi lúc đó có giá 75 vạn franc. Nhưng cũng như Roentgen, ông bà Curie đã từ bỏ quyền phát minh của mình để tạo điều kiện cho ngành công nghiệp phóng xạ non trẻ đầy hứa hẹn phát triển.

Điều an ủi cho ông bà Curie là sự nghiệp khoa học của hai người đã được tiếp tục thực hiện do người con gái Irène Julio Curie và người con rể là Frederich Julio Curie. Đôi vợ chồng này đã phát hiện ra các chất phóng xạ nhân tạo và được giải thưởng Nobel vào năm 1935.

Hy sinh vì phóng xạ

Tính đến năm 1936, năm ở Đức có dựng một tượng đài để tưởng niệm các nhà khoa học đã hy sinh vì tia X và phóng xạ, con số đã là 110 người (!). Người được coi là đầu tiên: Antoine Henri Becquerel (Đức), người đã phát hiện ra tia xạ, qua sự gợi ý của nhà toán học lừng danh Henri Poincaré.

Trong một buổi lên lớp ở Đại học Khoa học Paris, ông bỏ vào trong túi áo khoác của mình một lọ chứa radi có đóng gói cẩn thận trong một hộp giấy nhỏ, nhằm minh họa cho bài giảng. Ai ngờ, 10 ngày sau trên ngực, nơi túi áo đựng lọ radi, xuất hiện một vết đỏ nho nhỏ và nó tiếp tục ran rộng và chỉ dừng lại khi đạt kích thước vừa đúng bằng cái lọ đựng radi. Chuyện xảy ra vào tháng 4/1901. Không để ý đến vết đỏ, ông tiếp tục nghiên cứu nhưng dần dần ông cảm thấy mệt mỏi, suy nhược, đau đớn ngày càng tăng, da tay bị nứt nẻ tạo những vết loét rộng. Và đến năm 1908, ở tuổi 56, ông đã từ giã cõi đời sau những tháng năm mòn mỏi, suy kiệt, đau đớn.

Người tiếp theo là Pierre Curie (Pháp), người góp sức vào việc tìm hiểu bản chất của phóng xạ. Thấy Becquerel bị radi gây bỏng, ông muốn thử nghiệm trên mình xem có chính xác không? Ông đã từng buộc vào cánh tay mình trong 10 giờ một chế phẩm phóng xạ và bỏ một mảnh radi trong vòng nửa giờ vào túi quần và như Becquerel, ở tay và ở đùi, ít ngày sau đều có một vết bỏng. Không may ông mất sớm vì một tai nạn ô tô nhưng cũng may là chưa phải chịu đựng những tác hại toàn thân do chất phóng xạ.

Người thứ ba là Marie Curie (Pháp gốc Ba Lan) người đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ về bản chất và đặc tính của tia xạ. Do công tác nghiên cứu, bà thường xuyên phải tiếp xúc với các chất phóng xạ mà lúc đó chưa có các biện pháp phòng ngừa vì hiểu biết về phóng xạ còn hạn chế. Bà thường bỏ trong túi xách một lọ chứa radi và đêm ngủ thường để ở đầu giường để ngắm ánh dạ quang phát ra từ chiếc túi.

Vào tuổi 65, sức khỏe của bà suy giảm rõ rệt và bước sang tuổi 66 bà phải nằm liệt giường để rồi đến gân cuối năm bà qua đời (!).