Der besondere Rückblick: Röntgenstrahlung – Unsichtbares wird sichtbar
Das Foto von den Handknochen seiner Frau Anna Bertha mitsamt Ring – sichtbar gemacht durch Röntgenstrahlen – ist ein Meilenstein für ganz unterschiedliche Zweige der Wissenschaft.
100 Jahre nach dem Tod von Wilhelm Conrad Röntgen sind die von ihm entdeckten Strahlen, mit denen er die Hand durchleuchtete, unverzichtbar – und längst nicht nur in der Medizin. Forscher rekonstruieren mit ihrer Hilfe jahrhundertalte Morde, mit hochintensiven Röntgenstrahlen lassen sich Viren entschlüsseln, und Röntgenteleskope im Weltraum enthüllen energiereiche, kosmische Prozesse etwa bei Schwarzen Löchern.
So entdeckte Röntgen die Röntgenstrahlen
Ein Blick zurück auf die Anfänge: Bei Arbeiten in seinem Würzburger physikalischen Laboratorium machte Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923) im November 1895 eine überraschende Beobachtung. Seine Kathodenstrahlröhre, mit der er experimentierte, brachte einige außerhalb der Röhre liegende Kristalle zum Fluoreszieren.
Dies war sogar dann der Fall, wenn er die Röhre mit einem schwarzen Karton abdeckte. Röntgen folgerte daraus, dass die Röhre eine neuartige, unsichtbare Strahlung mit besonderen Eigenschaften aussandte. Er nannte seine Entdeckung „X-Strahlen“.
Die X-Strahlen konnten Papier, Holz, Wasser und weichere Materialien durchdringen. Nur durch Blei wurden sie aufgehalten. Die Strahlen machten Unsichtbares sichtbar, sogar Knochen im Körper eines Menschen.
Röntgen fand heraus, dass er die Strahlen auf eine Fotoplatte lenken und auf diese Weise ein Abbild der Knochenstruktur erhalten konnte.
Röntgen erhält Nobelpreis der Physik
Röntgens Entdeckung sorgte für Begeisterung. Schnell erkannte man die Möglichkeiten für die Medizin. Doch auch in der Öffentlichkeit wurde die Röntgenstrahlung populär. Auf manchen Jahrmärkten konnte man sich zum Vergnügen röntgen lassen. Schuhgeschäfte nutzten die Methode, um die Passgenauigkeit neuer Schuhe am Fuß zu prüfen.
Von den Nebenwirkungen der Röntgenstrahlung wusste man damals noch nichts. Im Jahr 1901 erhielt Wilhelm Conrad Röntgen den ersten Nobelpreis im Bereich Physik.
Unverzichtbare Methode in der Medizin
Heute ist Röntgenstrahlung eines der wichtigsten Instrumente in der Medizin. Sie wird zur Diagnostik in verschiedenen Formen eingesetzt: als konventionelle Röntgenaufnahme, als Röntgendurchleuchtung zur Untersuchung von Bewegungsvorgängen zum Beispiel am Herz sowie als Computertomographie, bei der eine Vielzahl von Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Richtungen erzeugt wird. Neueste Entwicklung in diesem Bereich ist der photonenzählende Computertomograph. Dieser liefert noch mehr Information und ermöglicht präzisere Diagnosen.
Eine hohe Bildqualität bei möglichst geringer Strahlenbelastung ist das Ziel beim modernen Röntgen. Nach Angaben des Bundesamtes für Strahlenschutz werden derzeit in Deutschland schätzungsweise 130 Millionen Röntgenuntersuchungen pro Jahr durchgeführt.
Wertvoller Einsatz auch in anderen Bereichen
Doch nicht nur für die Untersuchung von Lebenden eignen sich CT-Geräte. Ein internationales Team durchleuchtete für eine Studie mit dem speziellen Röntgenverfahren drei Mumien aus dem präkolumbianischen Südamerika, die seit dem späten 19. Jahrhundert in europäischen Museen aufbewahrt werden.
Die CT-Scans mit der Möglichkeit zur 3D-Rekonstruktion böten einzigartige Einblicke in den Körper, erklärt Andreas Nerlich, Mitautor der Studie und Leiter der Pathologie am Münchner Klinikum Bogenhausen. Früher hätte die Mumie für eine solche Untersuchung zerstört werden müssen. Mit herkömmlichem Röntgen oder älteren CT-Scans sei eine so detaillierte Diagnostik nicht möglich. Ergebnis der Arbeit: Die Forscher konnten zeigen, dass die Menschen ermordet wurden.
Darüber hinaus ist Röntgenstrahlung auch in anderen Bereichen unverzichtbar, etwa bei der Materialprüfung oder der Erforschung des Weltalls. Quellen: Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG); Bundesamt für Strahlenschutz (BfS); www.planet-wissen.de / dpa, mia