Why can't you put metal in a microwave? - Aaron Slepkov

Translator: 24 Anh

American engineer Percy Spencer developed World War II RADAR technology

Kỹ sư người Mỹ Percy Spencer đã phát triển công nghệ RADAR trong Thế chiến II

that helped detect Nazi airplanes—

giúp phát hiện máy bay của Đức Quốc xã—

but it would soon have other surprising applications.

nhưng chẳng lâu sau đó, nó có các ứng dụng đáng ngạc nhiên khác.

One day in 1945, Spencer was standing near a RADAR instrument

Một ngày nọ vào năm 1945, Spencer đang đứng gần một thiết bị RADAR

called a magnetron,

được gọi là magnetron,

a device that produced high-intensity microwaves that could reflect off planes.

thiết bị tạo ra vi sóng với cường độ cao có thể phản xạ lại máy bay.

Suddenly, he noticed that the candy bar in his pocket had melted.

Đột nhiên, ông nhận thấy thanh kẹo trong túi đã tan chảy.

He exposed other things to the magnetron and, sure enough,

Ông cho những thứ khác tiếp xúc với magnetron,

và chắn chắn là các hạt bỏng ngô đã nổ,

popcorn kernels popped,

and an egg—well— exploded onto a colleague.

và dĩ nhiên, quả trứng nổ tung văng lên người đồng nghiệp của ông.

Soon after, the first microwave oven became available,

Ngay sau đó, chiếc lò vi sóng đầu tiên ra đời,

operating using the very same technology.

hoạt động trên công nghệ tương tự.

So, how does it work?

Vậy, nó hoạt động như thế nào?

All light energy travels in waves of oscillating electric and magnetic fields.

Tất cả năng lượng ánh sáng đều truyền theo sóng điện trường và từ trường dao động.

These oscillations span a range of frequencies

Những dao động này trải rộng trên một dải tần số

comprising the electromagnetic spectrum.

bao gồm phổ điện từ.

The higher the frequency, the more energetic.

Tần số càng cao, năng lượng càng nhiều.

Gamma rays and X-rays have the highest frequencies;

Tia gamma và tia X có tần số cao nhất;

microwaves and radio waves, the lowest.

vi sóng và sóng vô tuyến có tần số thấp nhất.

Generally, light’s oscillating electric field exerts forces on charged particles,

Thông thường, điện trường dao động của ánh sáng

tác dụng lực lên các hạt tích điện,

like the electrons in a molecule.

chẳng hạn như các electron trong phân tử.

When light encounters polar molecules, like water,

Khi ánh sáng gặp các phân tử phân cực, ví dụ như nước,

it can make them rotate,

nó làm các phân tử nước xoay tròn,

as their positive and negative regions are pushed and pulled in different directions.

vì các vùng dương và âm của chúng bị đẩy và kéo theo các hướng khác nhau.

The frequency the light is traveling at

Tần số ánh sáng truyền đi

also determines how it interacts with matter.

cũng quyết định cách tương tác của nó đối với vật chất.

Microwaves interact strongly with the water molecules found in most foods.

Vi sóng tương tác mạnh mẽ

với các phân tử nước trong hầu hết các loại thực phẩm.

Essentially, they make the molecules jostle against each other,

Về cơ bản, chúng làm khiến các phân tử va chạm với nhau,

creating frictional heat.

tạo ra nhiệt ma sát.

Household microwave ovens are fitted with cavity magnetrons.

Lò vi sóng gia dụng được trang bị một dạng magnetron khoang.

When you activate a microwave oven,

Khi bạn bật lò vi sóng,

a heated element within the magnetron ejects electrons,

phần tử được làm nóng trong magnetron sẽ đẩy các electron ra

and a strong magnet forces them to spiral outwards.

và một nam châm mạnh buộc chúng xoay theo hình xoắn ốc ra ngoài.

As they pass over the magnetron’s metallic cavities,

Khi chúng đi qua các khoang kim loại của magnetron,

the electrons induce an oscillating charge,

các electron tạo ra một điện tích dao động,

generating a continuous stream of electromagnetic microwaves.

tạo ra luồng vi sóng điện từ liên tục.

A metal pipe directs the microwaves into the main food compartment,

Một ống kim loại hướng vi sóng vào ngăn thức ăn chính,

where they bounce off the metal walls

nơi chúng nảy ra khỏi các vách kim loại

and penetrate a few centimeters into the food inside.

và xuyên sâu vài centimet vào bên trong thức ăn.

When the microwaves encounter polar molecules in the food, like water,

Khi vi sóng chạm vào các phân tử phân cực trong thực phẩm, ví dụ như nước,

they make them vibrate at high frequencies.

chúng khiến các phân tử nước dao động ở tần số cao.

This can have interesting effects depending on the food's composition.

Điều này có thể có ứng dụng thú vị tùy thuộc vào thành phần của thực phẩm.

Oil and sugar absorb fewer microwaves than water,

Dầu và đường hấp thụ ít vi sóng hơn nước,

so if you microwave them alone, not much happens.

vậy nếu bạn chỉ cho chúng vào lò vi sóng, sẽ không có gì nhiều thay đổi.

But when microwaves encounter a marshmallow,

Nhưng khi vi sóng gặp phải kẹo dẻo,

they heat the moisture trapped within its gelatin-sugar matrix,

chúng làm nóng hơi ẩm còn lại trong ma trận gelatin-đường của kẹo,

making the hot air expand and the marshmallow puff.

làm cho không khí nóng nở ra và kẹo dẻo phồng lên.

Butter is essentially a suspension of water droplets in fat.

Bơ về cơ bản là một huyền phù của các giọt nước trong chất béo.

When microwaved, the water rapidly vaporizes,

Khi đun trong lò vi sóng, nước bốc hơi nhanh chóng,

making the butter melt quickly— and sometimes, a bit violently.

làm cho bơ tan chảy nhanh chóng— và đôi khi, hơi dữ dội.

So microwaves heat food molecules mechanically, through friction—

Vậy, lò vi sóng làm nóng các phân tử thực phẩm một cách cơ học,

thông qua ma sát—

but they don't alter them chemically.

nhưng không biến đổi thực phẩm về mặt hóa học.

Soup heated in the microwave is molecularly indistinguishable

Súp được hâm nóng trong lò vi sóng không hề khác biệt về mặt phân tử

from soup heated using a stove or oven.

so với súp hâm nóng bằng bếp hoặc lò nướng.

The term “microwave radiation” can be alarming.

Thuật ngữ “bức xạ vi sóng” có thể đáng báo động.

But in physics, radiation simply describes any transfer of energy across a gap.

Nhưng trong vật lý, bức xạ chỉ đơn giản mô tả

sự truyền năng lượng qua khoảng trống.

High frequency, ionizing radiation may be harmful

Bức xạ ion hóa với tần số cao có thể gây hại

because it can strip electrons from molecules, including DNA.

vì nó có thể tách các electron khỏi các phân tử, bao gồm cả DNA.

However, microwaves aren’t energetic enough to alter chemical bonds.

Tuy nhiên, vi sóng không đủ mạnh để biến đổi các liên kết hóa học.

And microwave ovens are designed to prevent leakage—

Và lò vi sóng được thiết kế để chống rò rỉ—

for safety and efficiency’s sake.

vì lợi ích an toàn và hiệu quả.

Nonetheless, to totally limit exposure,

Tuy nhiên, để hạn chế hoàn toàn việc tiếp xúc bức xạ,

experts recommend simply standing a few feet away when a microwave oven is on.

các chuyên gia khuyên bạn nên đứng xa vài feet khi lò vi sóng đang hoạt động.

Microwaving metal is dangerous, though, right?

Tuy nhiên, cho kim loại vào lò vi sóng rất nguy hiểm, phải không?

Well, it depends.

Vâng, cũng còn tùy.

Metals are conductors,

Kim loại là chất dẫn điện,

meaning their electrons are loosely bound to their atoms

tức là các electron của chúng liên kết lỏng lẻo với các nguyên tử

and move freely in response to electric fields.

và chuyển dộng tự do đưới tác động của điện trường.

Instead of absorbing microwave radiation,

Thay vì hấp thụ bức xạ vi sóng,

the metal’s electrons concentrate on the surface,

các electron của kim loại tập trung trên bề mặt,

leading to high voltages at sharp edges, corners, and small gaps.

tạo nên điện áp cao ở các cạnh, góc và khe hở nhỏ.

This includes areas between the creases on a sheet of aluminum foil,

Điều này bao gồm các khu vực giữa các nếp gấp trên giấy bạc,

the prongs of a fork,

các đầu nhọn của cái nĩa,

or a metal object and the microwave oven’s metal walls.

hoặc đồ vật kim loại và các vách kim loại của lò vi sóng.

Sometimes, voltages get high enough to strip electrons

Đôi khi, điện áp đủ cao để tách các electron

from the surrounding air molecules.

ra khỏi các phân tử không khí xung quanh.

This electrically charged gas, or plasma, may then form lightning-like sparks

Khí hoặc plasma tích điện này sau đó có thể tạo thành tia lửa điện như tia chớp

and grow as it absorbs more microwaves.

và phhóng nhiều tia lửa khi nó hấp thụ nhiều vi sóng hơn.

Once the oven is turned off, the plasma dissipates.

Khi lò được tắt, plasma sẽ tiêu tan.

But not all metal objects spark in the microwave—

Nhưng không phải mọi vật kim loại đều phóng tia lửa điện trong lò vi sóng—

though they might make things cook a little unevenly.

mặc dù chúng có thể khiến thức ăn chín không đều một chút.

In fact, a lot of microwavable packaging takes advantage of this,

Trên thực tế, nhiều bao bì sử dụng được trong lò vi sóng tận dụng lợi thế này,

using a thin metal coating to crisp the food’s surface.

dùng một lớp phủ kim loại mỏng để làm giòn bề mặt thực phẩm.

And overall, as long as it doesn't approach the oven's walls,

Và nhìn chung, miễn là nó không đặt sát thành lò,

leaving a metal spoon in a microwaving bowl of soup

việc đặt chiếc thìa kim loại vào bát súp trong lò vi sóng

should be a pretty uneventful affair.

cũng không gây ra vấn đề gì.

That’s just another neat benefit of cooking with RADAR.

Đó chỉ là một lợi ích tuyệt vời khác của việc nấu ăn bằng RADAR.