এক্স রশ্মি (এক্সরে)|এক্সরে বা এক্স রশ্মির সৃষ্টির কারণ, ধর্ম,ব্যবহার

বিজ্ঞানী রন্টজেন 1895 সালে একটি তড়িৎ ক্ষরণ হলে 0.01 মিলিমিটার চাপে গ্যাসেরকে তৈরি করেন করতে গিয়ে দেখেন যে নলটির পাশে রাখা বেরিয়াম প্ল্যাটিনোসায়ানাইড লিপ্ত একটি প্লেট থেকে প্রতিপ্রভা সৃষ্টি হয়ে আলোক নির্গত হচ্ছে। তড়িৎ মোক্ষন লালটির পাশে কাগজে মোড়া ফটোগ্রাফিক প্লেট রেখে তিনি দেখলেন কাগজে মোড়া থাকা সত্ত্বেও তা নষ্ট হয়ে গেছে। এই ঘটনা থেকে তিনি সিদ্ধান্ত নেন যে, কোন শক্তিশালি অদৃশ্য রশ্মি নল থেকে নির্গত হচ্ছে। এই শক্তিশালী অদৃশ্য রশ্মির নাম এক্স রশ্মি (এক্সরে) এবং ওই রশ্মির ভেদন ক্ষমতা আছে। ক্যাথোড রশ্মি কাঁচের দেয়ালের উপর পড়ে ওর গতি থেমে যাওয়ার ফলে এই অদৃশ্য শক্তিশালী রশ্মির সৃষ্টি হয়।

এক্স রশ্মি (এক্সরে) সৃষ্টির কারণ

শক্তি ধ্বংস হয় না, এক শক্তি থেকে অন্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় মাত্র। ক্যাথোড রশ্মি প্রচণ্ড বেগে ক্যাথোড থেকে অ্যানোড এর দিকে যায় ওর গতিপথে কোন কঠিন বস্তু রাখলে, বাধা পেয়ে গতিশক্তি হারায়। তখন ক্যাথোড রশ্মির (ইলেকট্রন) প্রচন্ড গতিশক্তির কিছুটা তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এবং বাকি অংশ একরকম অদৃশ্য রশ্মির সৃষ্টি করে। ক্যাথোড রশ্মি যেখানে বাধা পায়, সেখান থেকে এই অদৃশ্য রশ্মি নির্গত হয়।
প্রচন্ড গতিশীল ইলেকট্রন প্রবাহ (ক্যাথোড রশ্মি) কোন কঠিন বস্তুর ওপর গিয়ে পড়লে ওই বস্তু থেকে আলোকরশ্মির তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের চেয়ে অনেক ছোট তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট অদৃশ্য রশ্মি নির্গত হয়। এই শক্তিশালী অদৃশ্য রশ্মির নাম এক্স রশ্মি (এক্সরে)

ক্যাথোড রশ্মির খুব সামান্য অংশ 0.1% ক্ষুদ্র তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট একটি রূপান্তরিত হয়। এক্স রশ্মির আবিষ্কারক রন্টজেনের নাম অনুসারে এই রশ্মির নামকরণ করা হয় রন্টজেন রশ্মি এবং 1901 সালে তাকে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়।

এক্সরে বা এক্স রশ্মির সংজ্ঞা

তীব্র গতি সম্পন্ন ইলেকট্রন প্রবাহ তথা ক্যাথোড রশ্মি যখন উচ্চ গলনাংক বিশিষ্ট কোন কঠিন লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত করে, তখন ওই কঠিন বস্তু থেকে উচ্চভেদন শক্তি সম্পন্ন এবং আলোক রশ্মির তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের চেয়ে অনেক ছোট তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট হচ্ছে অদৃশ্য রশ্মি নির্গত হয়, তাকে এক্স রশ্মি বলে বা এক্সরে বলে।

এক্সরে বা এক্স রশ্মির ধর্ম

আলো বা ক্যাথোড রশ্মির মতো এক্স এক্স রশ্মির কিছু ধর্ম আছে। নিচে এক্সরে বা এক্স রশ্মির ধর্ম সম্বন্ধে আলোচনা করা হলো।

১. এক্স রশ্মি খালি চোখে দেখা যায় না। এক্সরে অদৃশ্য রশ্মি। কারণ আলোকরশ্মির চেয়ে এক্স রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনেক কম (10^–⁶ থেকে 10^–⁹ সেন্টিমিটার)।
২. সাধারণ আলোকরশ্মির মত এক্সরে তড়িৎ চুম্বকীয় তরঙ্গ।
৩. শূন্য মাধ্যমে এক শ্রেণীর গতিবেগ আলোর গতিবেগের সমান 3×10¹⁰ সেন্টিমিটার/ সেকেন্ড
৪. এক্স রশ্মি সাধারণ আলোর মতো ফটোগ্রাফিক ফিল্মের উপর ক্রিয়া করে। এক্স-রের প্রভাবে ফটোগ্রাফিক ফিল্মে প্রতিপ্রভা দেখা যায় এবং ফিল্ম কালো হয়ে যায়।
৫. কোন বস্তুর ওপর এক্স রশ্মি পড়লে বস্তুটি উত্তপ্ত হয় না।

৬. ক্যাথোড রশ্মির মত এক্সরে কোন গ্যাসের মধ্যে দিয়ে গেলে, গ্যাসকে আয়নিত করতে পারে। এটি গ্যাসের অনুগুলির আয়নে বিশ্লিষ্ট করে গ্যাসকে উত্তম তড়িৎ পরিবাহীতে পরিণত করে।
৭. এক্স রশ্মি তড়িৎ ক্ষেত্র বা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বিক্ষিপ্ত হয় না। অর্থাৎ এক্সরে তড়িৎ গ্রস্ত কণায় প্রবাহ নয়, এক্স রশ্মি নিস্তড়িত।
৮. কেলাসের ভিতর দিয়ে যাওয়ার সময় এক্স রশ্মি বিচ্ছুরিত হয়।
৯. এক্স রশ্মির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য কম বলে ভেদন ক্ষমতা আছে। বাল্বের ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে বিভব পার্থক্য যত বেশি হবে ভেদন ক্ষমতা তত বেশি হবে।
এক্স-রের ভেদন ক্ষমতা বেশি হলে সেই রশ্মিকে হার্ড এক্সরে বা হার্ড এক্স রশ্মি বলে; ভেদন ক্ষমতা কম হলে সেই এক্সেরেকে সফ্ট এক্স রশ্মি বা সফ্টএক্সরে বলে।
১০. এক্সরে পদার্থ দ্বারা শোষিত হয়। যে পদার্থের ঘনত্ব যত বেশি সেই পদার্থ ততো বেশি এক্সরে শোষণ করতে পারে। পদার্থ যত পুরনো হয় কিংবা পদার্থের পারমাণবিক গুরুত্ব বেশি হয়, শোষণ ক্ষমতা ততো বেশি হয়।

১১. এক্স রশ্মি কতগুলি পদার্থের (বেরিয়াম প্লাটিনোসায়ানাইড, ক্যালসিয়াম টাংস্টেট প্রভৃতি) উপর পড়ে প্রতিপ্রভার সৃষ্টি করে।
১২. কয়েকটি বিশেষ ধাতু (সোডিয়াম পটাশিয়াম রুবিডিয়াম ইত্যাদি) আছে যাদের উপর এক্সরে পড়লে ওই ধাতু থেকে ইলেকট্রন নির্গত হয়। এই ঘটনাকে ফটোতড়িৎ ক্রিয়া বলে।
১৩. ধাতব পাতের উপর এক্স রশ্মি পড়লে অনেক সময় গৌণ এক্স রশ্মির সৃষ্টি হয়।
১৪. এক্স রশ্মি সরলরেখায় চলে এবং বিশেষ অবস্থায় সাধারণ আলোর মতো প্রতিফলন, প্রতিসরণ প্রভৃতির সৃষ্টি করে। তবে তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব কম হওয়ায় সাধারণ উপায়ে এক্স-রের ধর্ম দেখানো যায় না।
১৫. তরঙ্গ দৈর্ঘ্য কম হওয়ার কারণে এক্সরে অ্যালুমিনিয়াম, চামড়া, কাগজ, কাঠ, মাংসপেশি প্রভৃতিকে ভেদ করতে পারে। এক্স রের তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম হয়, ভেদন ক্ষমতাও তত বেড়ে যায়। তাই তুলনামূলকভাবে কম তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট কঠিন এক্স-রের ভেদন ক্ষমতা বেশি। এবং বেশি তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট কোমল এক্স-রের ভেদন ক্ষমতা কম।
[সফ্ট এক্সরে বা কোমল এক্স রশ্মি মাংসপেশি ভেদ করে যেতে পারে কিন্তু হাড় ভেদ করতে পারে না। এক্স রশ্মির এই ধর্মের জন্য ওই রশ্মির সাহায্যে শরীরের মধ্যে হাড়ের ছবি নেওয়া যায়। কঠিন এক্স-রশ্মি দেহের পক্ষে বিশেষ ক্ষতিকারক]
১৬. এক্সরে জীবন্ত কোষকে নষ্ট করতে পারে। এক্স-রের এই ধর্মকে কাজে লাগিয়ে ক্যান্সার রোগগ্রস্থ দেহকোষের ওপর এক্স রশ্মি ফেলে ক্যান্সার রোগগ্রস্থ কোষগুলো নষ্ট করা হয়। একে এক্সরে থেরাপি বলে। বেশি মাত্রায় এক্স রশ্মি প্রয়োগকে প্রাণীদেহে গভীর ক্ষতের সৃষ্টি হয়।
এই ছিল মোটামুটিভাবে এক্স রশ্মি বা এক্স-রের ধর্ম নিয়ে আলোচনা।

এক্সরে বা এক্স রশ্মির ব্যবহার

আধুনিক যুগে এক্স রশ্মি আবিষ্কারের পর থেকে বিভিন্ন কাজে এক্সরে বা এক্সরশ্মি ব্যবহার করা হয়। নিচে এক্সরে বা এক্স রশ্মির ব্যবহার সম্বন্ধে আলোচনা করা হলো।

১. চিকিৎসা বিজ্ঞানে এক্স-রের ব্যবহার

দেহের ভেতরের কোন অংশ পরীক্ষা করতে এক্স-রে ব্যবহার করা হয়। এক্স রশ্মি শরীরের চামড়া ও মাংসপেশির ভেদ করতে পারে কিন্তু হাড় করতে পারে না। তাই দেহের মধ্যে দিয়ে এক্স রশ্মি চালনা করে ওই রশ্মিকে ফটোগ্রাফিক প্লেটের উপর ফেলে শরীরের ভেতরের হাড়ের আলোকচিত্র পাওয়া যায়, একে রেডিওগ্রাফ বলে। এক্স-রের দ্বারা ফটো তুলে শরীরের কোন জায়গায় হাড় ভেঙেছে, শরীরের কোন স্থানে বুলেট বিদ্ধ হয়ে আছে, অথবা শরীরের কোন হাড়ের অবাঞ্ছিত বৃদ্ধি হলে বা পাকস্থলীতে পাথর হলে তার অবস্থান নির্ণয় করার জন্য এক্স-রের ব্যবহার করা হয়। এই জন্য অস্ত্র চিকিৎসায় এক্স রশ্মির ব্যবহার অপরিহার্য।

ক্যান্সার টিউমার প্রভৃতি রোগের চিকিৎসায় এক্সরশ্মি ব্যবহৃত হয়। এইসব ক্ষেত্রে ক্যান্সার রোগগ্রস্ত কোষের উপর উপযুক্ত মাত্রায় এক্স রশ্মি প্রয়োগ করে কোষ গুলোকে নষ্ট করে দেয়া হয়; একে এক্সরে থেরাপি বলে।

২. বিজ্ঞান গবেষণায় এক্স রশ্মির ব্যবহার

পরমাণুর গঠন বিষয়ক নানা পরীক্ষায় এক্স রশ্মি ব্যবহার করা হয়। তাছাড়া এক্স রশ্মির সাহায্যে বিভিন্ন কেলাসের গঠন সম্বন্ধে অনেক মূল্যবান তথ্য পাওয়া যায়।
হীরের মত দামী পাথর বিশুদ্ধ কিনা তা এক্স রশ্মির সাহায্যে জানা যায়।
ঝিনুকের মধ্যে মুক্তা আছে কিনা জানতে এক্স রশ্মির ব্যবহার করা হয়।

৩. শিল্পক্ষেত্রে এক্সরের ব্যবহার

ধাতুর তৈরি কড়ি, বর্গা প্রভৃতি ঢালাই করা ধাতুর ভেতরের অংশে কোন ফাঁক বা দুর্বল স্থান আছে কিনা ঐ বস্তুর এক্স রশ্মির ফটোগ্রাফি জানা যায়।
ঢালাই করা কোন বস্তু, সেতু তৈরির থাম, কল-কারখানার বয়লার, ইস্পাতের কাঠামো প্রভৃতির ভেতর কোনো ফাটল বা নির্মাণ জনিত কোনো ত্রুটি আছে কিনা তা এক্স রশ্মির সাহায্যে নির্ণয় করা যায়।

৪. গোয়েন্দা বিভাগে এক্স-রের ব্যবহার

এক্স রশ্মির সাহায্যে বাক্সের ভিতরের ছবি তুলে কাঠ বা চামড়ার বাক্সে অস্ত্রশস্ত্র, গহনা বা দামি রত্ন অথবা নিষিদ্ধ কোন পদার্থ লুকানো আছে কিনা তা জানা যায়।
কোন মূল্যবান বস্তুকে গিলে ফেললে গোয়েন্দা বিভাগ ও শুল্ক বিভাগের কর্মীরা এক্স রশ্মির সাহায্যে তা ধরে ফেলতে পারে। মেটাল ডিটেক্টর এক্স রশ্মি ব্যবহার করা হয়।

ক্যাথোড রশ্মি এক্স রশ্মির মধ্যে পার্থক্য

ক্যাথোড রশ্মি এবং এক্স রশ্মির মধ্যে অনেক তফাৎ বা পার্থক্য আছে। নিজের টেবিলে এক্স রশ্মি ও ক্যাথোড রশ্মির মধ্যে পার্থক্য দেওয়া হল।

ক্যাথোড রশ্মি	এক্সরে বা এক্স রশ্মি
ক্যাথোড রশ্মি হল ইলেকট্রন কণা স্রোত।	এক্স রশ্মি অতি ক্ষুদ্র তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট উচ্চশক্তিসম্পন্ন তড়িৎ চুম্বকীয় তরঙ্গ।
ক্যাথোড রশ্মির জীবন্ত করে ধ্বংস করার ক্ষমতা কম।	জীবন্ত কোষ ধ্বংস করার ক্ষমতা ক্যাথোড রশ্মির চেয়ে এক্স রশ্মির অনেক বেশি।
ক্যাথোড রশ্মির গতিবেগ ধ্রুবক (স্থির) নয়।	এক্স রশ্মি আলোর বেগে চলে; অর্থাৎ এক্স রশ্মির গতিবেগ ধ্রুবক।
ক্যাথোড রশ্মির ভেদন ক্ষমতা এক্স রশ্মির তুলনায় খুবই কম।	এক্স রশ্মির ভেদন ক্ষমতা ক্যাথোড রশ্মির তুলনায় অনেক বেশি।
ক্যাথোড রশ্মির প্রতিটি ইলেকট্রনের নেগেটিভ তড়িৎএর পরিমাণ হল 1.6×10–¹⁹ কুলম্ব।	এক্স রশ্মি কোনরকম তড়িৎযুক্ত নয়। এটি নিস্তড়িত।
ক্যাথোড রশ্মি তড়িৎ ক্ষেত্র বা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রভাবিত হয় । কারণ ক্যাথোড রশ্মির কণাগুলোর নেগেটিভ তড়িৎ গ্রস্ত।	এক্স রশ্মি তড়িৎ ক্ষেত্র বা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রভাবিত হয় না।
ক্যাথোড রশ্মি ধাতব পাতের উপর পড়লে ধাতব পাতকে উত্তপ্ত করে।	এক্সরে ধাতব পাতের উপর পড়লে ধাতব পাতকে উত্তপ্ত করে না।
ক্যাথোড রশ্মি হল পদার্থ কনা। এই পদার্থ কনা অর্থাৎ ইলেকট্রন কণা নির্দিষ্ট ভরা আছে। একটি ইলেকট্রনের ভর হলো 9.11×10–²⁸ গ্রাম।	এক্স-রের ভর নেই।
ক্যাথোড রশ্মির ভরবেগ আছে। কারণ এই রশ্মির গতিপথে পাখাযুক্ত হালকা চাকা রাখলে চাকাটি ঘুরতে থাকে।	এক্স-রের ভরবেগ নেই। তাই এক্স-রের গতিপথে পাখাযুক্ত হালকা চাকা রাখলে চাকাটি ঘরে না।

ক্যাথোড রশ্মি ও এক্স-রের ধর্মের সাদৃশ্য

ধর্মের পার্থক্য থাকলেও ক্যাথোড রশ্মি ও এক্স রশ্মির মধ্যে বেশ কিছু সাদৃশ্য লক্ষ্য করা যায়। নিচে ক্যাথোড রশ্মি ও এক্স-রের সাদৃশ্য বর্ণিত হলো।

ক্যাথোড রশ্মি	এক্স রশ্মি
ক্যাথোড রশ্মি কাঁচ, জিংক সালফাইড ক্যালসিয়াম টাংস্টেট, প্রভৃতির উপর আপতিত হয় প্রতি প্রভার সৃষ্টি করে। এ থেকে ক্যাথোড রশ্মির অস্তিত্ব বোঝা যায়।	এক্সরে বেরিয়াম প্লাটিনোসায়ানাইড, জিংক সালফাইড ক্যালসিয়াম টাংস্টেট, প্রভৃতির উপর আপতিত হয় প্রতি প্রভার সৃষ্টি করে। এ থেকে এক্স-রের অস্তিত্ব জানা যায়।
ক্যাথোড রশ্মি অদৃশ্য	এক্স রশ্মি ও অদৃশ্য।
ক্যাথোড রশ্মি গ্যাসকে আয়নিত করে।	এক্স-রে ও গ্যাসকে আয়নিত করে।
ক্যাথোড রশ্মি সরলরেখায় চলে।	এক্স-রে ও সরল রেখায় চলে।
ক্যাথোড রশ্মি ফটোগ্রাফিক প্লেট এর উপর ক্রিয়া করে।	এক্স রশ্মি ও ফটোগ্রাফিক প্লেট এর উপর ক্রিয়া করে।
উপযুক্ত অবস্থায় ক্যাথোড রশ্মির প্রতিফলন ও প্রতিসরণ ইত্যাদি হয়।	উপযুক্ত অবস্থায় এক্স রশ্মির প্রতিফলন প্রতিসরণ ইত্যাদি ঘটাতে পারে।