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06.11.20 / RöntgenStrahlen / Vom Menschen in vielfältigster Weise genutzt / Vor 125 Jahren entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen die nach ihm benannten elektromagnetischen Wellen

© Preußische Allgemeine Zeitung / Folge 45 vom 06. November 2020

RöntgenStrahlen
Vom Menschen in vielfältigster Weise genutzt
Vor 125 Jahren entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen die nach ihm benannten elektromagnetischen Wellen
Wolfgang Kaufmann

Am späten Abend des 8. November 1895 stand der Professor Wilhelm Conrad Röntgen mutterseelenallein in seinem Labor am Physikalischen Institut der Julius-Maximilians-Universität Würzburg und experimentierte mit einer Kathodenstrahlröhre, um die Leitung von Elektrizität in Gasen zu messen. Zu diesem Zeitpunkt galt der ursprünglich aus dem preußischen Lennep Stammende bereits als renommierter Wissenschaftler. Dabei war Röntgens Start in die Forscherlaufbahn zunächst recht holprig verlaufen. Weil man ihn ohne Abschluss von der Schule verwiesen hatte, konnte er nur in Zürich studieren, da dort das Ergebnis der Aufnahmeprüfung über die Zulassung entschied und nicht das Abitur.

Bei seinen Versuchen an jenem denkwürdigen Freitag vor 125 Jahren bemerkte Röntgen, dass die Röhre eine unsichtbare Strahlung erzeugte, die Materie zu durchdringen vermochte sowie anschließend fluoreszierende Gegenstände aufleuchten ließ und lichtempfindliches Papier schwärzte. Das brachte ihn auf die Idee, die mysteriösen „X-Strahlen“ zu verwenden, um das Knochenskelett einer menschlichen Hand darzustellen. 

Diagnose und Therapie

Die Kunde von Röntgens Entdeckung verbreitete sich mit für die damalige Zeit atemberaubender Geschwindigkeit. Am 28. Dezember 1895 schickte der Forscher seinen Aufsatz „Über eine neue Art von Strahlen“ an die Physikalisch-Medizinische Gesellschaft in Würzburg, die den Text bis Februar in insgesamt fünf Sprachen publizierte. Am 5. Januar 1896 widmete sich die Wiener Tageszeitung „Die Presse“ dem Thema. Danach wurde es von Telegraphen-Agenturen in aller Welt aufgegriffen. Röntgen selbst stellte seine Erkenntnisse am 12. Januar 1896 im Beisein von Kaiser Wilhelm II. erstmals öffentlich vor. Und elf Tage später hielt der Physiker an der Universität Würzburg einen weiteren, bestens besuchten Vortrag. 

Im Anschluss daran machte der Anatom Albert Kölliker, dessen Hand der Redner gerade zu Demonstrationszwecken durchleuchtet hatte, den Vorschlag, die „X-Strahlung“ in „Röntgensche Strahlung“ umzubenennen, welchen die anwesenden Vertreter der Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft sofort unter allgemeinem Beifall annahmen. Kurz darauf druckte die „Wiener Klinische Wochenschrift“ erstmals eine Röntgenaufnahme ab, womit der endgültige Siegeszug des neuen Diagnoseverfahrens begann. Der nächste wichtige Markstein auf diesem Wege war die Einrichtung eines Röntgen-Instituts an Hermann Kümmells chirurgischer Klinik in Hamburg-Eppendorf im März 1896.

Die unverzügliche medizinische Nutzung von Röntgens Entdeckung wurde dadurch möglich, dass der ebenso bescheidene wie wohlhabende Sohn eines Industriellen – nach dem Tode seines Vaters hatte der Physiker zwei Millionen Mark geerbt – auf jegliche Patentierung des Röntgenverfahrens verzichtete, damit es sofort der Allgemeinheit zugutekommen konnte. Röntgen wollte nicht einmal die 50.000 schwedischen Kronen behalten, die ihm die Auszeichnung mit dem allerersten Nobelpreis für Physik im Jahre 1901 eintrug. Also stiftete er das Geld kurzerhand der Universität Würzburg.

Damals ahnte noch niemand, welche Gefahren von der Röntgenstrahlung ausgehen. Das wurde erst später im Zusammenhang mit der Entdeckung der Radioaktivität offenkundig, die in ganz wesentlichem Maße aus der Beschäftigung mit den Röntgenstrahlen resultierte. Letztere sind ionisierend und können dadurch pathologische Veränderungen im menschlichen Körper bis hin zum Krebs auslösen. 

Trotzdem ist das Röntgenverfahren heute nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken. In der Medizin gehört es längst zum internationalen Standard. Pro Jahr werden Röntgengeräte im Wert von rund fünf Milliarden Euro für den Einsatz in Arztpraxen und Kliniken produziert. Mittlerweile kommen nicht mehr nur die Apparaturen zur Verwendung, die man im Prinzip schon seit 1896 kennt, sondern auch fortgeschrittenere Geräte wie Computertomographen. Mit diesen ist eine wesentlich bessere Darstellung von Körperstrukturen durch die rechnerbasierte Auswertung unzähliger Röntgenaufnahmen aus ganz verschiedenen Winkeln möglich. Außer in der Diagnostik finden Röntgenstrahlen auch in der Therapie Anwendung, wenn es um die Behandlung von entzündlich-degenerativen Erkrankungen sowie gutartigen Geschwülsten geht.

Eine ähnlich lebensrettende Wirkung wie in der Medizin können Röntgenstrahlen in der Werkstoffprüfung und im Sicherheitsbereich entfalten. Man denke nur an die Untersuchung von Turbinenschaufeln in Flugzeugtriebwerken, mit denen schon so mancher Absturz verhindert wurde, oder an das routinemäßige Röntgen von Gepäckstücken mit dem Ziele, zu verhindern, dass Unkonventionelle Spreng- oder Brandvorrichtungen an Bord von Passagiermaschinen gelangen. 

Nutzung außerhalb der Medizin

Weitere Einsatzgebiete sind die biologische, geologische und archäologische Forschung. Mit Hilfe von Röntgenstrahlen können organische und kristalline Strukturen analysiert werden. Oder die Wissenschaftler durchleuchten Mumien oder Artefakte aus der Vergangenheit, in deren Inneren sich vielleicht ein Geheimnis verbirgt. Selbst Informationen über die Echtheit von Gemälden lassen sich so gewinnen. Des Weiteren erkennen Edelmetallhändler mittels der Röntgenfluoreszenzanalyse, wenn man ihnen gefälschte Goldbarren unterschieben will.

Im Prinzip umfasst die Bandbreite der Nutzung von Röntgenstrahlen heute die gesamten Spanne vom Mikrokosmos (Röntgenmikroskopie) bis zum Makrokosmos (Röntgenastronomie). Und neuerdings scheint es, als ob Röntgens epochale Entdeckung von 1895 auch zu helfen vermag, die Energieprobleme der Menschheit zu lösen. Immerhin ist die futuristische Z-Maschine in den Sandia National Laboratories des US-Energieministeriums in Albuquerque ebenfalls eine künstliche Röntgenquelle – und zwar die derzeit stärkste der Welt. Diese Versuchsapparatur dient der Entwicklung von Fusionsreaktoren, denn der durch sie erzeugte Röntgenpuls kann Plasma auf über zwei Milliarden Grad erhitzen und so theoretisch auch Kernverschmelzungsprozesse zur Lieferung von ebenso unerschöpflicher wie sauberer Energie in Gang setzen.