Mentionsy

#258 Potęga Roentgena – dawne odkrycie, które dziś weryfikuje niejedną teorię | prof. Jacek Tarasiuk

Tomografia komputerowa kojarzy się powszechnie z medycyną. Wiemy, że można za jej pomocą zobrazować na przykład jamę brzuszną albo klatkę piersiową i znaleźć nietypowe, chorobliwe struktury. Ale czy wiecie, że tomografem bada się też przeróżne przedmioty? Cel jest taki sam. – Pozwala nam to narzędzie badać budowę wewnętrzną różnych obiektów bez ich niszczenia – tłumaczy mój dzisiejszy gość, dr hab. inż. Jacek Tarasiuk, profesor Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej. Laboratorium pod jego kierownictwem służy innym naukowcom supermocą promieniowania X: zaglądaniem do środka badanego obiektu.

Przypomnijmy na początek, jak działa tomografia. Opiera się na promieniowaniu rentgenowskim, czyli naświetlaniu krótkimi falami rentgenowskimi. Niektóre materiały i struktury przepuszczają takie fale, a inne, wychwytują je i pochłaniają. –  Z grubsza można powiedzieć, że im materiał jest bardziej gęsty, tym silniej wychwytuje promieniowanie rentgenowskie – wyjaśnia prof. Tarasiuk. Stąd wyraźniejszy obraz kości na zdjęciach rentgenowskich.

Tomografia to połączenie bardzo wielu zdjęć rentgenowskich, wykonanych z różnych stron, i matematyki. Komputer dokonuje obliczeń na podstawie zdjęć i przedstawia trójwymiarowy model badanego obiektu. Tomograf laikowi wiele nie powie, ale doskonale obrazuje gęstość i strukturę wewnętrzną materiałów, więc fachowe oko wie, czego szukać. Opisane w odcinku badania nanotomografem pomagają naukowcom z przeróżnych dziedzin: archeologom, biologom, paleontologom, kryminologom, inżynierom materiałowym, farmaceutom. Wymieniać można naprawdę długo. – My się nie znamy merytorycznie na tym, co oni chcą zbadać, ale wnosimy możliwość zobrazowania czegoś i przeprowadzenia analiz – opowiada fizyk. Do tomografu można włożyć na przykład znalezioną kość mamuta z ciemniejszą plamką i odkryć, że to szczątki grotu z epoki lodowcowej, nie uszkadzając przy tym samej kości. Można zbadać znalezisko archeologiczne i dowiedzieć się, jak wygląda od środka i czy na przykład tym środkiem nie jest mumia gołębia. A można też zbadać ząb lub malutką kostkę z ucha, żeby móc stworzyć dokładny model i na nim prowadzić badania. Zastosowania ogranicza tylko fantazja… i rozmiary – do tomografu prof. Tarasiuka nie zmieści się obiekt większy niż kilogram cukru.

W odcinku usłyszycie mnóstwo fascynujących historii z laboratorium mojego gościa. Dowiecie się, co ciekawego można odkryć we własnym zębie, jak zmienia się struktura kawy na różnych etapach palenia, po co kryminologom analiza koszulek ofiar i dlaczego farmaceuci chcą badać tomografem tabletki. Jeśli z fizyką nie do końca wam po drodze, nie lękajcie się – profesor opowiada niezwykle klarownie i ze swadą, wszystko zrozumiecie! Nagranie powstało podczas XV podróży Radia Naukowego, tym razem do Krakowa. Podróże są możliwe dzięki wspierającej nas społeczności Patronek i Patronów. Tutaj możecie do nich dołączyć: https://patronite.pl/radionaukowe

Parę lat temu pojawiło się badanie, w którym pokazano, jak w tomografii rozwinięto pewien zwój papirusa i odczytano napis. On był zwinięty i było wiadomo, że się go nie rozwinie, bo on był w takim stanie, że się zniszczy. Więc tomografia jest techniką, która rewolucjonizuje pewien obszar badań archeologicznych. I nie tylko archeologicznych. Możliwości, jakie otworzył rozwój tomografii, czyli takiego trójwymiarowego rentgena jest bez liku. Szczególnie, gdy w grę wchodzi mikro i nanotomografia...