Röntgen entdeckte zufällig die Wirkung der nach ihm benannten Strahlung

Veröffentlicht am : 19. Februar 2023
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Am späten Abend des 8. November 1895 experimentiert Wilhelm Conrad Röntgen in seinem Labor im ehemaligen Physikalischen Institut der Universität Würzburg. Ihn interessieren die elektrischen Ladungen in einer Kathodenstrahlröhre, einer nahezu luftleeren Glasröhre. Das Licht in der Glasröhre erhellte den Raum nur recht schwach. Weil Röntgen dieses Restlicht aber störte, umhüllt er die Röhre mit schwarzem Karton. Plötzlich aber erhellt sich ein weiter entfernt stehender Fluoreszenzschirm. Beim weiteren Experimentieren gerät seine Hand zwischen die Kathodenröhre und den Leuchtschirm - und Röntgen blickt direkt auf den Schatten seiner Handknochen. So in etwa, sagt man, soll sich die Entdeckung der Strahlen, die Röntgen "X-Strahlen" genannt hat, zugetragen haben. Ob die Geschichte so tatsächlich stimmt, weiß niemand genau.

W C RontgenTatsächlich lässt sich die Entdeckung der Röntgenstrahlen nur grob rekonstruieren. Wilhelm Conrad Röntgen hat nämlich testamentarisch angeordnet, daß all seine Aufzeichnungen nach seinem Ableben zu vernichten sind. Einzig seine veröffentlichten Aufsätze sind der Nachwelt erhalten geblieben.

Das Phänomen der Entdeckung der Röntgenstrahlung läßt sich daher nur so erklären: Röntgen erzeugte in seiner Gasentladungsröhre eine starke Spannung zwischen zwei metallischen Platten. So beschleunigte er Elektronen, die von der Kathode, dem negativen Pol, zur Anode, dem positiven Pol, rasten. Beim Auftreffen auf die Anode wurden die Elektronen abgebremst. Ein Teil der Energie wurde bei dem Abbremsvorgang frei in Form von elektromagnetischer Strahlung. "Und wenn das im Kilovolt-Bereich stattfindet, dann entstehen Röntgenstrahlen", erklärt Johannes-Geert Hagmann vom Deutschen Museum in München. Die Strahlung durchdrang das Glas und die Papphülle und regte die Moleküle im Fluoreszenzschirm zum Leuchten an. Die Knochen der Hand schatteten die Strahlung ab, so daß die Strahlung auf dem Fluorenzschirm ein dunkles Abbild der Hand erzeugt.

Diese ersten, eher zufälligen Beobachtungen nahm Röntgen zum Anlaß, weitere Untersuchungen und Forschungen zu beginnen. Die Entdeckung der unbekannten Strahlen fesselte ihn derart, dass er sich sechs Wochen lang in seinem Labor eingeschlossen und es kaum noch verlassen haben soll. Er soll auch im Labor geschlafen und gegessen haben, obwohl er als Institutsdirektor im gleichen Haus nur eine Etage über dem Labor mit seiner Frau wohnte.

Nach Abschluß seiner gewissenhaften Studien veröffentlichte Röntgen seinen weltbekannt gewordenen Artikel „Über eine neue Art von Strahlen“. Röntgen erlangte damit eine riesige Aufmerksamkeit unter Wissenschaftlern in aller Welt, aber auch in Zeitungen, Zeitschriften und selbst in der Belletristik, weil es ihm gelungen ist, einen Blick ins Innere des menschlichen Körpers zu werfen. Eine Bestätigung von Röntgens Entdeckung erfolgte auch seitens anderer internationaler Labore recht schnell, denn Kathodenstrahlröhren gab es zu dieser Zeit bereits in eine Vielzahl physikalischer Labore.

Röntgen hat sich damals seine Entdeckung nicht patentieren lassen. Damit war der Weg frei, daß verschiedene Firmen mit der Fertigung von Röntgenapparaten beginnen konnten. Auch wenn das bekannteste Anwendungsfeld der Röntgenstrahlung die Medizin ist, gab es auch diverse andere Anwendungen, die heute vielleicht ein wenig kurios anmuten. Dazu zählt, daß Anfang des 20. Jahrhunderts in gut situierten Schuhläden Röntgenapparate zur Anwendung kamen, um zu überprüfen, ob die Füße gut und richtig in den neuen Schuh hinein paßten.

Röntgen erhielt für seine Entdeckung im Jahre 1901 den Nobelpreis für Physik. Das Preisgeld spendete der bescheidene Wissenschaftler seiner Universität in Würzburg. Seither ist Röntgen für viele Jahrzehnte der Inbegriff für viele bildgebenden Untersuchungsverfahren in Human- und Veterinärmedizin und zahlreicher anderer Anwendungen.

Röntgenstrahlen sind extrem kurzwellige, energiereiche elektromagnetische Strahlen, die Materialien durchdringen und so durchleuchten können. Für das Auge sind sie nicht sichtbar. Auf einem Röntgenbild sind Knochen gut zu erkennen, Weichteile dagegen nicht, es sei denn man verwendet Kontrastmittel. Röntgenbilder nutzt man in der Medizin zum Beispiel zur Untersuchung von Knochenbrüchen oder schwerwiegenden Zahnproblemen. Bei der erst Jahrzehnte später entwickelten Computertomografie entsteht ein plastisches 3D-Bild aus teilweise bis zu Tausenden von Aufnahmen. Mit hochintensiven Röntgenstrahlen lassen sich die Strukturen von kleinen Molekülen, Eiweißen, Proteinen oder Viren ausmessen und darstellen. Dies kann nützlich sein, um passgenaue Medikamente oder Therapien zu entwickeln. Mit Röntgenstrahlen lassen sich aber auch Werkstoffe prüfen oder die Strukturen von Kristallen analysieren. In der Kunst können Übermalungen und Fälschungen mithilfe von Röntgenstrahlen aufgedeckt werden. In der Archäologie werden sie eingesetzt, um Funde genauer zu untersuchen, ohne sie zu beschädigen. Röntgenteleskope im Weltall helfen dabei, Schwarzen Löchern auf die Spur zu kommen.

Neben den vielen positiven Effekten der Röntgenstrahlung hat man über die Zeit aber auch feststellen müssen, daß Röntgenstrahlen für den menschlichen Körper schädlich sein können, wenn man ihnen regelmäßig und in größeren Dosen ausgesetzt war. Das Personal, welches Röntgengeräte bediente und bedient, wurde mittels absorbierender Kleidung, meist mit einem Bleianteil, versehen und die Geräte wurden immer weiter entwickelt, um mit möglichst geringen Dosen dennoch aussagefähige Darstellungen des untersuchten Körpers zu erlangen. Waren in der Anfangszeit noch relativ hohe Strahlendosen erforderlich, um die untersuchten Körper auf Fotoplatten abzubilden, wurde diese Technik im Laufe der Zeit so weit verfeinert, daß die Strahlenexposition stark verringert werden konnte. Das heute übliche digitale Röntgen und die Computertomographie kommen mit sehr geringen Strahlendosen aus und belasten daher den Patienten nur noch minimal.

Auch in der Tiermedizin ist das Röntgen ein fester Bestandteil von Diagnose und teilweise auch Therapie geworden. Sehr viele, wenn auch noch nicht alle Tierarztpraxen nutzen das digitale Röntgen, was zu einer höheren Genauigkeit der Ergebnisse führt und als Nebeneffekt eine kostengünstige Aufbewahrung und Vervielfältigung der Aufnahmen ermöglicht. Die Computertomographie ist gegenwärtig oft aus Kostengründen eher größeren Tierkliniken vorbehalten.

Rotgen TierarztDie Anwendung von Röntgenstrahlen in der Tiermedizin ist ein wichtiges Diagnosewerkzeug, um Erkrankungen und Verletzungen bei Tieren zu erkennen. Tierärzte können mit Röntgenbildern des Skelettsystems, die Lunge und andere Organe untersuchen und dabei eine Vielzahl von Krankheiten und Zuständen diagnostizieren, wie beispielsweise Knochenbrüche, Arthritis, Tumoren und Herzerkrankungen.

Röntgenstrahlen werden in der Tiermedizin in ähnlicher Weise wie in der Humanmedizin eingesetzt, jedoch gibt es einige spezifische Unterschiede in Bezug auf Größe, Anatomie und Verhalten von Tieren. Tierärzte müssen beispielsweise berücksichtigen, dass Tiere in der Regel kleiner sind als Menschen, was bedeutet, dass sie oft mit speziellen Röntgenmaschinen und -techniken gearbeitet werden müssen.

Außerdem ist es wichtig, die Tiere während der Röntgenuntersuchung ruhig und in einer festen Position zu halten, um Bewegungsunschärfe und unklare Bilder zu vermeiden. Hierbei können verschiedene Techniken wie Sedierung oder Narkose eingesetzt werden, um das Tier zu beruhigen und ihm den Aufenthalt angenehmer zu gestalten.

Trotz der Vorteile der Röntgendiagnostik gibt es auch einige Risiken, insbesondere wenn Tiere wiederholt Röntgenstrahlen ausgesetzt sind. Um dies zu vermeiden, müssen Tierärzte bei jedem Einsatz von Röntgenstrahlen ein ausgewogenes Verhältnis zwischen den diagnostischen Vorteilen und den Risiken für das Tier finden. In der Regel wird dies durch den Einsatz von Schutzmaßnahmen wie Bleischürzen und speziellen Techniken zur Reduzierung der Strahlendosis erreicht.

Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Strahlen, die durch das Tier hindurchgehen und ein Bild des Inneren des Körpers erzeugen können. Die Bilder zeigen die verschiedenen Gewebe und Knochen des Tieres dienen der Diagnosestellung, teilweise aber auch der Therapie.

Röntgenuntersuchungen sind bei vielen Tieren möglich, einschließlich Hunden, Katzen, Vögeln, Reptilien und Nagetieren. Aber auch größere Tiere, wie Pferde und die Zootiere könnten geröntgt werden, wobei aber oftmals eine Narkose erforderlich ist, damit das Personal geschützt wird und die Aufnahmen gelingen.

Röntgenuntersuchungen sind in der Tiermedizin auch nützlich für die Planung von chirurgischen Eingriffen, um die Lage von Tumoren oder anderen Gewebeveränderungen zu lokalisieren, oder um zu überprüfen, ob die Heilung von Knochenbrüchen oder anderen Verletzungen erfolgreich verläuft. Röntgenbilder können auch verwendet werden, um auch andere Fortschritte von Behandlungen zu überwachen und um sicherzustellen, dass sich das Tier von einer Krankheit oder Verletzung erholt.

Dr. C. S. / F.S.

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