ຕົວຢ່າງຂອງຄຳຖາມສົນທະນາກ່ຽວກັບລັງສີເອັກສ໌ເຣ

ຕົວຢ່າງຂອງຄຳຖາມສົນທະນາກ່ຽວກັບລັງສີເອັກສ໌ເຣ

ລັງສີເອັກສ໌ ຫຼື ທີ່ຮູ້ກັນທົ່ວໄປວ່າ rontgens ແມ່ນເທັກໂນໂລຢີທີ່ປະຕິວັດໃນດ້ານການແພດ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ. ນັບຕັ້ງແຕ່ການຄົ້ນພົບໂດຍ Wilhelm Conrad Röntgen ໃນປີ 1895, ລັງສີເອັກສ໌ໄດ້ເປີດໂອກາດໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດ ແລະ ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການແພດສາມາດເບິ່ງໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງວັດຖຸໂດຍບໍ່ທຳລາຍພວກມັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຂົ້າໃຈຫຼັກການເຮັດວຽກ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືບັນຫາຕົວຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລັງສີເອັກສ໌ ເພື່ອຊ່ວຍສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເທັກໂນໂລຢີນີ້ຖືກນຳໃຊ້ແນວໃດໃນສະພາບການຕ່າງໆ.

ປະຫວັດສາດ ແລະ ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງລັງສີເອັກສ໌

ກ່ອນທີ່ຈະກ້າວໄປສູ່ບັນຫາຕົວຢ່າງ, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະຕ້ອງເຂົ້າໃຈພື້ນຖານ. ລັງສີເອັກສ໌ແມ່ນລັງສີແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຊະນິດໜຶ່ງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນສັ້ນຫຼາຍ, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດເຈາະເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ລັງສີເອັກສ໌ສາມາດເບິ່ງເຫັນວັດຖຸແຂງໄດ້, ເຊັ່ນ: ກະດູກໃນຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດ.

ຫຼັກການຂອງລັງສີເອັກສ໌ແມ່ນອີງໃສ່ການພົວພັນລະຫວ່າງລັງສີ ແລະ ວັດຖຸ. ເມື່ອລັງສີເອັກສ໌ຜ່ານວັດຖຸ, ບາງອັນຈະຖືກດູດຊຶມໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຖືກສົ່ງຜ່ານ. ວັດຖຸທີ່ໜາແໜ້ນກວ່າ, ເຊັ່ນ: ກະດູກ, ດູດຊຶມລັງສີເອັກສ໌ຫຼາຍກ່ວາເນື້ອເຍື່ອທີ່ອ່ອນກວ່າ, ເຊັ່ນ: ກ້າມຊີ້ນ ແລະ ຜິວໜັງ. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ສ້າງຮູບພາບທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຫັນໂຄງສ້າງພາຍໃນ.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ການຄິດໄລ່ປະລິມານລັງສີເອັກສ໌

ດິນ
ຄົນເຈັບໄດ້ຮັບການກວດດ້ວຍລັງສີເອັກສ໌ທີ່ມີປະລິມານ 0.03 ເກຣນ (Gy). ຖ້າພະລັງງານທັງໝົດທີ່ຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບດູດຊຶມແມ່ນ 1.5 ຈູນ (J), ໃຫ້ຄິດໄລ່ນ້ຳໜັກຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບທີ່ໄດ້ຮັບລັງສີເອັກສ໌.

ເມືອງ Solusi
ປະລິມານລັງສີ (D) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:

\[ D = \frac{E}{m} \]

ຢູ່ໃສ,
– \( D \) ແມ່ນປະລິມານຢາໃນ Gy,
- \(E\) ແມ່ນພະລັງງານທີ່ດູດຊຶມໃນ Joules,
-\(m\) ແມ່ນ ນ້ຳໜັກ ເປັນ ກິໂລກຣາມ (kg).

ເພື່ອຊອກຫາມວນສານຂອງຮ່າງກາຍ (\( m \)), ພວກເຮົາສາມາດປ່ຽນສູດຂ້າງເທິງນີ້ເປັນ:

\[ ມ = \frac{E}{D} \]

ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:

\[ m = \frac{1.5 J}{0.03 Gy}} \]

ຈື່ໄວ້ວ່າ 1 Gy = 1 J/kg, ຫຼັງຈາກນັ້ນ:

\[ ມ = \frac{1.5}{0.03} \text{ ກິໂລກຣາມ} \]
\[ ມ = 50 ກິໂລກຣາມ} \]

ດັ່ງນັ້ນ, ນ້ຳໜັກຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບທີ່ໄດ້ຮັບການຖ່າຍລັງສີ X ແມ່ນ 50 ກິໂລກຣາມ.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ການລະບຸເນື້ອເຍື່ອໂດຍໃຊ້ລັງສີເອັກສ໌

ດິນ
ໃນຮູບພາບ X-ray, ກະດູກເບິ່ງຄືວ່າສົດໃສກວ່າເນື້ອເຍື່ອອ່ອນ. ອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງສິ່ງນີ້ຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນໃນສະພາບການທີ່ X-ray ພົວພັນກັບເນື້ອເຍື່ອປະເພດຕ່າງໆ.

ເມືອງ Solusi
ລັງສີເອັກສ໌ເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງໃນການດູດຊຶມລະຫວ່າງເນື້ອເຍື່ອທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ກະດູກມີຄວາມໜາແໜ້ນ ແລະ ຈຳນວນອະຕອມສູງກວ່າເນື້ອເຍື່ອອ່ອນເຊັ່ນ: ກ້າມຊີ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ກະດູກຈຶ່ງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າໃນການດູດຊຶມລັງສີເອັກສ໌.

- ກະດູກ: ເນື່ອງຈາກມັນມີຄວາມໜາແໜ້ນ ແລະ ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບທີ່ມີຈຳນວນອະຕອມສູງ ເຊັ່ນ ແຄວຊຽມ, ກະດູກຈຶ່ງດູດຊຶມລັງສີເອັກສ໌ໄດ້ຫຼາຍ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ລັງສີເອັກສ໌ໄປເຖິງຟີມ ຫຼື ເຄື່ອງກວດຈັບໜ້ອຍລົງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ໃນຮູບພາບສະຫວ່າງຂຶ້ນ.

– ເນື້ອເຍື່ອອ່ອນ: ເນື້ອເຍື່ອອ່ອນເຊັ່ນ: ກ້າມຊີ້ນ ແລະ ຜິວໜັງມີຄວາມໜາແໜ້ນ ແລະ ຈຳນວນອະຕອມຕ່ຳກວ່າ. ພວກມັນບໍ່ດູດຊຶມລັງສີເອັກສ໌ຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນລັງສີເອັກສ໌ຈຶ່ງຖືກສົ່ງໄປຫາຟີມ ຫຼື ເຄື່ອງກວດຈັບຫຼາຍຂຶ້ນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ບໍລິເວນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນເບິ່ງມືດລົງໃນຮູບພາບ.

ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງສີ ຫຼື ຄວາມສະຫວ່າງເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານໝໍ ຫຼື ຊ່າງເຕັກນິກສາມາດລະບຸໂຄງສ້າງພາຍໃນຮ່າງກາຍໄດ້ງ່າຍ.

ຕົວຢ່າງທີ 3: ການຄິດໄລ່ຄວາມຍາວຄື່ນຂອງລັງສີ X

ດິນ
ຖ້າລັງສີເອັກສ໌ມີພະລັງງານ 124 keV (ກິໂລ-ເອເລັກຕຣອນໂວນ), ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມຍາວຄື້ນຂອງມັນ. ໃຊ້ສູດ:

\[ E = \frac{hc}{\lambda} \]

ຢູ່ໃສ,
- \( E \) ແມ່ນພະລັງງານ (ເປັນຈູນ),
– \( h \) ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ຂອງ Planck, ເຊິ່ງແມ່ນ \( 6.626 \ຄູນ 10^{-34} \) J·s (ຈູນ-ວິນາທີ),
- \( c \) ແມ່ນຄວາມໄວຂອງແສງ, ຄື \( 3 \ຄູນ 10^8 \) m/s (ແມັດຕໍ່ວິນາທີ),
- \( \lambda \) ແມ່ນ ຄວາມຍາວຄື້ນ (ເປັນແມັດ).

ເມືອງ Solusi
ກ່ອນອື່ນໝົດ, ປ່ຽນພະລັງງານຈາກ keV ເປັນ ຈູນ. 1 eV (ເອເລັກຕຣອນໂວນ) = \( 1.602 \times 10^{-19} \) J, ຫຼັງຈາກນັ້ນ:

\[ E = 124 \ຄູນ 10^3 \text{ eV} = 124 \ຄູນ 10^3 \ຄູນ 1.602 \ຄູນ 10^{-19} \text{ J} \]
\[ E = 1.985 \ຄູນ 10^{-14} \text{ J} \]

ໂດຍການໃຊ້ສູດ:

\[ \lambda = \frac{hc}{E} \]

ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:

\[ \lambda = \frac{6.626 \ຄູນ 10^{-34} \text{ J·s} \times 3 \times 10^8 \text{ m/s}}{1.985 \times 10^{-14} \text{ J}} \]

ການຄິດໄລ່:

\[ \lambda = \frac{1.9878 \ຄູນ 10^{-25}}{1.985 \ຄູນ 10^{-14}} \text{ m} \]
\[ \lambda \ປະມານ 1.002 \ຄູນ 10^{-11} \text{ m} \]

ສະນັ້ນ, ຄວາມຍາວຄື້ນຂອງລັງສີເອັກສ໌ທີ່ມີພະລັງງານ 124 keV ແມ່ນປະມານ 1.002 ແມັດ ຫຼື 0.1002 nm (ນາໂນແມັດ).

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 4: ການໃຊ້ລັງສີເອັກສ໌ໃນການແພດ

ດິນ
ຄົນເຈັບໄດ້ຮັບການກວດພົບວ່າມີກະດູກແຂນຫັກ ແລະ ຕ້ອງການການຖ່າຍພາບເອັກຊະເຣ. ຖ້າໃຊ້ການຖ່າຍພາບເອັກຊະເຣດ້ວຍແຮງດັນໄຟຟ້າທໍ່ 100 kV ແລະ ກະແສໄຟຟ້າ 10 mA ເປັນເວລາ 0.1 ວິນາທີ, ປະລິມານປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດທີ່ໄຫຼຜ່ານທໍ່ແມ່ນເທົ່າໃດ?

ເມືອງ Solusi
ປະລິມານປະຈຸ (Q) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:

\[ Q = I \ຄູນ t \]

ຢູ່ໃສ,
- \(Q\) ແມ່ນປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນຄູລອມ (C),
- \( I \) ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າໃນແອມແປ (A),
-\(t\) ແມ່ນເວລາເປັນວິນາທີ (ວິນາທີ).

ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:

\[ I = 10 \text{ mA} = 10 \tegration { 10^{-3} \text{ A} = 0.01 \text{ A} \]
\[ t = 0.1 \text{ s} \]

\[ Q = 0.01 ຂໍ້ຄວາມ { A} ຄູນ 0.1 ຂໍ້ຄວາມ { s} \]
\[ Q = 0.001 \text{ C} \]

ດັ່ງນັ້ນ, ປະລິມານປະຈຸທັງໝົດທີ່ໄຫຼຜ່ານທໍ່ແມ່ນ 0.001 ຄູລອມ.

ສະຫຼຸບ

ບັນຫາຕົວຢ່າງຂ້າງເທິງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງລັກສະນະທາງເທັກນິກຫຼາຍຢ່າງທີ່ນຳໃຊ້ກັບການນຳໃຊ້ລັງສີເອັກສ໌, ລວມທັງການຄິດໄລ່ປະລິມານ, ຄວາມຍາວຄື້ນ, ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານ ແລະ ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງລັງສີເອັກສ໌ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ສັບສົນ ແລະ ສະເພາະເຈາະຈົງຫຼາຍຂຶ້ນ. ການຮຽນຮູ້ເອກະສານນີ້ແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບຜູ້ປະຕິບັດທີ່ເຮັດວຽກໃນດ້ານລັງສີວິທະຍາ, ການແພດ, ຫຼື ວິສະວະກຳນິວເຄຼຍ ເພື່ອຮັບປະກັນການນຳໃຊ້ລັງສີເອັກສ໌ຢ່າງປອດໄພ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ.