Đây là câu chuyện có thật của William Osman, một YouTuber 31 tuổi ở tiểu bang California, Hoa Kỳ. Anh sở hữu một kênh Youtube với hơn 2,5 triệu lượt đăng ký. Nhưng ít người biết trước khi bắt đầu sự nghiệp Youtube của mình, Osman đang là một kỹ sư cơ khí điện, chuyên vận hành phương tiện thăm dò, thiết bị thử nghiệm quân sự và cả máy chụp cộng hưởng từ MRI.
Gần đây, trong một chuyến ghé thăm bệnh viện, Osman bất ngờ nhận được một hóa đơn thanh toán mà theo anh là quá đắt. Chỉ một buổi chụp X-quang cắt lớp ổ bụng, một đơn thuốc kháng sinh và 2 đêm nằm viện đã tốn tới 69.000 USD (tương đương 1,5 tỷ VNĐ).
Thật may là bảo hiểm y tế đã chi trả phần lớn hóa đơn viện phí, nhưng Osman vẫn phải thanh toán 2.500 USD, và điều đó khiến anh không cam tâm. "Tôi đã tránh phẫu thuật, nhưng họ vẫn tính gần 70.000 USD", Osman nói.
Bực tức với chi phí cắt cổ của các phương pháp điều trị và thủ thuật tại bệnh viện, Osman đã quyết định tự chế tạo một chiếc máy chụp X-quang ngay trong gara nhà mình.
Và nếu bạn còn nhớ, cỗ máy chụp X-quang đầu tiên đã được nhà vật lý người Đức Đã 127 năm trôi qua kể từ đó, tôi tự hỏi liệu gara của một YouTuber trong thế kỷ 21 bây giờ đã hiện đại hơn phòng thí nghiệm của Röntgen ở cuối thế kỷ 19 hay chưa?
Hãy xem, Osman có thể chứng minh điều đó - bằng cách lặp lại một thí nghiệm mà Röntgen đã làm cách đây hơn 1 thế kỷ, thí nghiệm đã đem về cho ông một giải Nobel với cỗ máy phát tia X:
William Osman tự lắp máy chụp X-quang tại nhà
Chế tạo máy X-quang: Không khó như bạn tưởng
Trước hết chúng ta phải nói về nguyên lý hoạt động của máy chụp X-quang, hay đơn giản hơn là một cỗ máy phát tia X. Trái tim của nó là một bóng X-quang gồm 4 bộ phận:
- Nguồn bức xạ điện tử - cathode (âm cực) là một sợi đốt vonfram giống như trong bóng đèn dây tóc.
- Nguồn bức xạ tia X – Anode (dương cực) là một bia đồng dẫn điện tốt.
- Vỏ thủy tinh (vỏ trong) bao quanh anode và cathode, đã được hút chân không để loại trừ các phân tử khí cản trở trên đường đi chùm tia điện tử.
- Vỏ bóng (vỏ ngoài) thường làm bằng hợp kim nhôm phủ chì để ngăn ngừa tia X bức xạ theo những hướng không mong muốn ra môi trường xung quanh và còn có tác dụng tản nhiệt. Ngoài ra trên vỏ còn bố trí cửa sổ tia X nơi ghép nối với hộp chuẩn trực và vị trí các đầu nối.
Cơ chế hoạt động của bóng phát tia X như sau: Khi chúng ta đặt một nguồn điện vào cathode, điện sẽ nung nóng sợi đốt vonfram và đánh bật các hạt electron trong kim loại ra ngoài, tạo thành một đám mây điện tử.
Ở phía bên kia, anode là một bia đồng. Khi đặt một điện áp cao thế với cực dương vào anode và cực âm vào cathode, electron mang điện tích âm vừa bị đánh bật ra từ sợi đốt sẽ bị chính cathode đẩy và anode hút mạnh, tạo thành một gia tốc cực lớn bắn phá vào bia.
Khi electron bắn vào bia đồng, nó lại làm bật các electron ở đồng ra ngoài. Các electron này bay ra mang năng lượng cực lớn, với bước sóng ngắn trong khoảng 0,01-10 nm. Đây chính là tia X.
Vì có năng lượng lớn, tia X có khả năng đâm xuyên qua các mô mềm trên cơ thể. Nó bị cản lại một phần bởi các mô cứng như xương. Chính nhờ tính chất này, tia X được dùng phổ biến để chụp ảnh chấn thương trong bệnh viện.
Bóng phát tia X bán trên eBay.
Trên thực tế, YouTuber người Mỹ William Osman đã không mất công chế tạo lại bóng phát tia X này. Bởi bây giờ, anh hoàn toàn có thể mua nó trên eBay với giá chỉ vài trăm USD. Osman đã mua được một bóng phát tia X tháo ra từ một cỗ máy của nha sĩ đã 20 năm tuổi. Nó có giá 155 USD (tương đương 3,5 triệu VNĐ) và vẫn dùng tốt.
Phần còn lại chỉ là chế một nguồn điện cao áp cho bóng phát và một cơ chế hứng ảnh chụp được từ tia X phát ra bởi thiết bị này.
Phần khó nhất và nguy hiểm nhất là gì?
Theo như Osman chia sẻ trong video, anh đã mất vài tháng để đọc tài liệu, nhặt nhạnh, tìm mua các linh kiện cần thiết cho dự án của mình. Nhưng một khi đã có đủ đồ, quá trình lắp đặt trở thành việc quá đơn giản với một kỹ sư điện như Osman.
Osman nói phần khó nhất và nguy hiểm nhất trong quá trình chế tạo một máy chụp X-quang là việc nối bóng phát tia X với nguồn điện cao áp và tạo ra một cơ chế thay đổi điện áp để điều khiển dây tóc trong ống thủy tinh. Điều này nhằm chỉnh liều lượng tia X phát ra. Vấn đề khi làm việc với điện áp cao là phải đảm bảo an toàn.
"Tôi đã sử dụng dây cách điện silicone 40kV và bao quanh nó bằng một ống silicone nữa. Cuối cùng tôi vẫn phải đứng cách xa ống trong quá trình vận hành. Sau các thử nghiệm ban đầu, một tấm chì khổng lồ 2mm đã được đặt xung quanh ống", Osman nói.
Osman bên cỗ máy X-quang tự chế.
Wilhelm Conrad Röntgen và cỗ máy X-quang đầu tiên năm 1895.
Làm sao để chụp ảnh tia X cũng là một vấn đề khó giải quyết. Như chúng ta biết tia X có bước sóng nằm ngoài vùng ánh sáng khả kiến, dưới cả tia tử ngoại. Do đó, bạn không thể nhìn thấy những tia sóng điện từ này khi chúng xuyên qua người bạn trong phòng chụp X-quang hay CT. Chỉ khi nào kỹ thuật viên hay bác sĩ nói công việc đã xong, bạn mới biết bạn vừa được chụp.
"Vì tia X rất khó nhìn thấy tôi sẽ cần một tấm vật liệu đặc biệt được gọi là màn tăng cường, nó được sử dụng để chuyển đổi tia X thành ánh sáng nhìn thấy, sau đó các photon này có thể được chụp lại bằng máy ảnh DSLR. Tôi cũng phải để máy ảnh ở chế độ phơi sáng cao, để bắt được hình ảnh trong điều khiện ánh sáng cực thấp của nó", Osman nói.
Anh ấy có phải lo lắng vấn đề nhiễm xạ không?
Dù gì đi chăng nữa tia X cũng là tia bức xạ năng lượng cao. Đó là lý do vì sao phòng chụp X-quang luôn phải đổ bê tông dày và bạn thấy cửa của nó bằng chì rất nặng. Osman nhận thức rất rõ về những mối nguy hiểm đi kèm với việc xây dựng và sử dụng một thiết bị phát ra tia X ngay trong gara nhà mình.
Đây là một dạng sóng năng lượng có khả năng truyền xuyên qua da và xương. Khi một người bị tia X tác động, cơ thể của họ sẽ hấp thụ một số bức xạ đó, theo thời gian, nó có thể khiến chúng ta dễ bị ung thư trong tương lai.
"Nhưng trong toàn bộ thời gian sở hữu chiếc ống này của tôi, nó chỉ được bật nguồn trong chưa đầy 20 giây, tạo ra 2 mA tia X ở 60 kV, điều này không có gì là điên rồ. Tôi đã đặc biệt sử dụng một máy ảnh với thời gian phơi sáng cao, nên cũng có thể chụp được một bức ảnh chất lượng với liều lượng tia X thấp", Osman nói.
Tính toán ra, lượng bức xạ mà Osman nhận được trong dự án này thấp hơn cả lượng bức xạ mà bạn phải chịu trên một chuyến bay xuyên lục địa. Chúng ta biết vũ trụ luôn bắn phá Trái Đất với đủ các loại tia năng lượng.
Phần lớn chúng đã được bầu khí quyển của chúng ta chặn lại, nhưng khi máy bay ở trên không trung, bầu khí quyển mỏng hơn sẽ khiến chúng ta bị phơi nhiễm với một lượng bức xạ lớn hơn.
Và ngay cả khi không đi máy bay, trong đời sống hàng ngày chúng ta vẫn luôn tiếp xúc với các nguồn bức xạ tự nhiên, với trung bình một người ở Mỹ nhận được khoảng 3 mSv (một đơn vị liều bức xạ) mỗi năm.
Liệu cỗ máy này có sử dụng được cho nhu cầu y tế?
Câu trả lời là: Không! Với kinh nghiệm trong ngành vật lý kỹ thuật và từng làm việc với máy phát tia X, rất tiếc tôi phải nói rằng cỗ máy mà Osman chế tạo là một dự án thú vị trên Youtube nhưng vô dụng ngoài đời thực. Bạn sẽ không thể chụp ảnh X-quang y tế với cỗ máy này.
Thứ nhất, nó không có các hệ thống tiêu chuẩn của máy X-quang y tế như phin lọc, hệ chuẩn trực để hướng tia X đi tới đúng vị trí nó cần tới trên cơ thể. Thứ hai, nó cũng không có lưới chống tán xạ, ngoài một miếng tôn mà Osman quây xung quanh bóng phát của mình.
Các bộ phận hứng tia X để cho ra hình ảnh chất lượng cao như phim, bìa tăng quang hay khuếch đại ảnh cũng là thứ mà YouTuber này không chế tạo được, thay vào đó, anh ấy đơn giản là mua một chiếc máy ảnh DSLR và cố gắng chụp nó ở độ phơi sáng cao nhất.
Kết quả? Bức ảnh cuối cùng mà Osman chụp bàn tay người bạn trong video còn có độ phân giải thấp hơn cả bức ảnh bàn tay mà Röntgen chụp cho vợ mình, cũng là bức ảnh chụp X-quang đầu tiên trên thế giới vào năm 1895.
So sánh bức ảnh X-quang từ cỗ máy của Osman với của Röntgen vào thế kỷ 19.
Như vậy, nếu kế hoạch của Osman là tự dùng cỗ máy này ở nhà để tránh phải đi viện thì rất tiếc, anh đã phá sản. Bản thân YouTuber này cũng đã tự tháo dỡ chiếc máy sau khi hoàn thành video. Anh nói rằng nó chỉ có tác dụng "cho mục đích trình diễn".
Nhưng nếu đó là mục đích chính của video thì anh ấy đã thành công. Hiện đã có 4,7 triệu lượt xem, 263.000 lượt thích và gần 20.000 bình luận dưới video của Osman.
"Cảm ơn William, tôi chưa bao giờ biết việc chụp X-quang có thể an toàn và dễ tiếp cận như thế này. Nội dung giáo dục tuyệt vời bằng cách sử dụng các nguyên liệu gia dụng đơn giản, với một sự thay đổi thú vị!", một người dùng Youtube viết.
"Hãy tưởng tượng bạn bị gãy xương và đến gặp bác sĩ. Họ sẽ kêu bạn đi chụp X-quang (tất nhiên có tính phí) nhưng bạn nói "Ồ, tôi không chụp đâu, tôi có mang phim tự chụp rồi"", một người khác bình luận.
Cỗ máy X-quang tự chế của Osman.
Bên trong một cỗ máy X-quang y tế có nhiều bộ phận mà Osman không thể tự chế tạo và lắp đặt.
Chúng tôi khuyến cáo độc giả không nên thử chế tạo một cỗ máy X-quang như thế này tại nhà. Thứ nhất, nó sử dụng điện áp cao thế và điều này tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ và nguy hiểm đến tính mạng.
Thứ hai, tia X là vô hình, bạn sẽ không thể nhìn thấy chúng. Vì vậy, hãy coi chừng việc bật cỗ máy mà quên tắt đi. Tiếp xúc lâu với bức xạ tia X có thể gây ảnh hưởng tới sức khỏe của bạn, với các triệu chứng như nôn mửa, chảy máu và rụng tóc. Ngoài ra, chụp ảnh X-quang nhiều lần còn làm tăng nhẹ nguy cơ ung thư.
Cuối cùng, bạn vẫn sẽ mất kha khá tiền và công sức để chế tạo ra một cỗ máy X-quang tiêu chuẩn như trong bệnh viện. Chứ còn một cỗ máy DIY như thế này thì chưa thể làm được gì cho y học. Vì vậy thông điệp thiết thực nhất của Osman trong video hóa ra lại là: Hãy mua bảo hiểm y tế.
https://genk.vn/che-benh-vien-qua-dat-youtuber-tu-che-may-chup-x-quang-o-nha-cho-tiet-kiem-20220329042511629.chn Lấy link