P 165: X -Strahlung, der neue Wahnsinn (K)

 Teil 10: Röntgenstrahlung

38. Eine Entdeckung, die zum Tod führt

Conrad Röntgen (1845 - 1923) entdeckte 1895 durch Zufall die neue Strahlung als er in Würzburg mit Elektronenstrahlen im Vakuum experimentierte und diese Elektronen mit hoher Geschwindigkeit auf die Anode prasselten.

Und da wir das hier erwähnen, hat er bestimmt einen Nobelpreis für Physik dafür bekommen (Leon streng Dich an!), und zwar den ersten überhaupt: 1901.

 

 

Röntgens Labor in Würzburg

 

Eines der ersten Röntgernbilder

Lebende Körper durchleuchten zu können, das Knochengerüst in Bewegung zu sehen...das war auch eine Sensation auf Jahrmärkten.

 Es dauerte Jahrzehnte, bis man begriff, dass diese Art von Belustigung zum Tod durch Krebs führen kann.

 Röntgenstrahlen können relativ leicht Gewebe durchdringen, werden aber in den Knochen absorbiert. So entstehen die "Knochenbilder" eines lebenden Menschen.

 

 

 

 

 

Röntgenstrahlen haben ionisierende Wirkung. Sie zerstören Atome und Moleküle und können so auch das Erbgut verändern und aus Körperzellen Krebszellen machen.

Das war lange unbekannt...zur Erzeugung des Spektakels baute man große Vakuumröhren, lies starke Elektronenstrahlen auf möglichst große Anoden prallen, damit möglichst viel Röntgenstrahlung weiträumig abgestrahlt wird.

Probanden, Techniker, Ärzte, Zuschauer...alles wurde durchleuchtet.

Bei jedem dieser Experimente war für alle Beteiligten die Strahlenbelastung bis zu 10 000 mal größer als mit modernen abgeschirmten Geräten. Und oft wurden  sie täglich vorgeführt....

Natürlich, sinnvoll genutzt, ist Röntgenstrahlung extrem hilfreich und hat die Medizin revolutioniert.

Weiter entwickelte Techniken bestrahlen heute mit Protonen, Positronen , Alphateilchen oder erzeugen Abbildungen des Körperinneren durch Anregung von Resonanzschwingungen innerhalb der Atome.

Aber dumm eingesetzt sind diese Techniken  tödlich...

Tausende von Menschen mussten deshalb sterben. 

Das ist wie mit der Kernfusion: Bei ITER baut man ein erstes Fusionskraftwerk, das helfen soll, die Energieversorgung der Menschheit zu sichern...und in einer Wasserstoffbombe ist Kernfusion eine Waffe, die Millionen von Menschen töten kann.

Ein Beispiel dazu:

Tuberkulose war eine tödlich verlaufende Lungenerkrankung. Durch Massenuntersuchungen mit mobilen Röntgengeräten konnte man sie nahezu komplett ausrotten.

 

Bleischürzen und Bleidecken zur Abschirmung waren damals schon üblich

Aber selbst lange nachdem es keine Turberkulose mehr gab, wurden alle Jahrgangsstufen aller Schulen in einem Röntgenwagen  auf dem Schulhof einmal im Jahr geröngt.

Als ich als junger Lehrer anfing, war das noch üblich. Ich habe mich damals geweigert und durfte eine Bescheinigung vom Hausarzt abgeben, aus der hervorging, dass ich nicht an Tuberkulose erkankt war...

Ich war anscheinend nicht der einzige:

Wenige Jahre später wurden die Massenuntersuchungen eingestellt. Die Tuberkulose war aber besiegt, wahrscheinlich Millionen Leben gerettet.

Das war erst vor etwas über 30 Jahren.

Als ich Kind war,  stand in jedem  Schuhgeschäft in Kassel ein Röntgengerät, das von den Schuhverkäuferinnen bedient wurde. Da konnte jeder seine Füße durch ansehen und überprüfen, ob die Schuhe auch wirklich passen. Und kleine Kinder, die das nicht beurteilen können, wurden besonders oft drunter gehalten. Besonders abgeschirmt waren die Geräte auch nicht, jede/r in  der Umgebung wurde mal schnell unbemerkt mit durchleuchtet.

Wir Kinder fanden das toll...und wir durften so oft wie wir wollten die Füße röntgen lassen....

Für mich gab es nichts Spannenderes als neue Schuhe zu kaufen...

 

 

 

 

 

 

 

39. X - Rays

Im nicht deutsprachigen Raum werden Röntgenstrahlen auch X-Rays genannt.

Woraus bestehen Röntgenstrahlen?

Es sind sehr kurzwellige EMW, mit Wellenlängen von 10 nm bis hinunter von 5 pm. Wir reden  hier also von Photonen. Kurzwellige Röntgenstrahlung nennt man "hart", langwellige "weich".

 

Dass Röntgenstrahlen durch Wellen beschrieben werden, erkannte man wegen der kleinen Wellenlängen erst später. Man musste Interferenzen an Kristallgittern beobachten.

Aufgabe:

Berechnet die typischen Energien für harte und weiche Röntgenstrahlung in eV.

Es muss zwischen 100 eV und 250 keV liegen (Lichtphotonen haben einige eV).

Röntgerstrahlen werden allgemein dadurch erzeugt, dass Elektronen (virtuelle) energiereiche Photonen "abschütteln". Dazu müssen die Elektronen selbst eine hohe Energie haben. Sie müssen also durch hohe Spannungen beschleunigt werden.

Röntgenspektrallinien entstehen durch Elektronenübergängen in der inneren Elektronenhülle von schweren Atomen.

Die Spannungen von 25 000 V als Beschleunigungsspannung in alten Röhren - TVs war so begrenzt, dass die Abschirmung mit Bleiglas ausgereicht hat, um bei den ersten Sendungen von "Wetten dass..." nicht durchleuchtet zu werden. Man hatte inzwischen gelernt...

 Entstehung von Strahlung

Wie das technisch gemacht wird, erfahren wir im nächsten Post.