AHA!
Erste Veröffentlichung einer Röntgenaufnahme in der "Wiener Klinischen Wochenschrift" aus dem Jahr 1900. (Bild: Wikimedia Commons)
WIE FUNKTIONIERT RÖNTGEN?
Beim Röntgen werden Körperteile radioaktive Strahlung ausgesetzt. Die Strahlung durchdringt den Körper und hinterlässt auf einem Film einen Abdruck.
Fast jeder von uns war schon einmal beim Röntgen. Meist um zu sehen, ob das Bein gebrochen ist oder ob unsere Zähne von Karies befallen sind. Mit dieser Methode macht man sichtbar was an normalem Licht verborgen bleibt. Doch wie funktioniert’s?
Beim Röntgen wird ein Körperteil - zum Beispiel der Oberkörper - den Röntgen-Strahlen ausgesetzt. Diese Strahlen sind eine Form der Radioaktivität. Sie sind so energiereich, dass sie die meisten Gegenstände und auch unseren Körper durchdringen können. Um sie sichtbar zu machen, wird hinter den zu röntgenden Körperteil ein unbelichteter Film gelegt. Die Strahlen dringen tief in das Gewebe ein, gelangen durch den Körper hindurch und treffen auf den Film.
Alle Strahlen, die den Körper durchdringen können, belichten den Film - das heisst der Film (zumindest bei den heute verwendeten Filmen) wird an diesen Stellen schwarz. Je dichter das Gewebe ist, desto weniger Strahlen kommen durch das Gewebe. Knochen sind zum Beispiel sehr dicht und lassen weniger Strahlung durch. Dadurch treffen auch weniger Strahlen auf den Film und können den Film nicht stark belichten. Man sieht deshalb die Knochen auf dem fertigen Röntgenbild als hellere Stellen.
Der restliche Körper wird beim Röntgen durch dicke Bleiplatten vor den Strahlen geschützt. Denn zuviel Radioaktivität ist für den Körper schädlich. Deshalb darf man pro Jahr auch nur eine bestimmte Anzahl von Röntgenuntersuchungen machen. Doch was genau sind Röntgenstrahlen und wieso sind sie auf Dauer schädlich, so dass man den nicht zu röntgenden Teil des Körpers schützen muss?
Eine späte Beobachtung mit grossem Ausmass
Röntgenstrahlen sind nichts anderes als hochenergetische radioaktive Strahlen, die nach ihrem Entdecker Konrad Röntgen benannt wurden. Die Geschichte der Radioaktivität beginnt Ende des 19. Jahrhunderts: Konrad Röntgen entdeckte 1895 in Würzburg die X-Strahlen, welche wir heute als Röntgenstrahlen bezeichnen. Inspiriert von Röntgens Endeckung stellte Wissenschaftler Henry Becquerel fest, dass sich Fotoplatten schwarz färben, wenn man ein uranhaltiges Mineral für einige Zeit darauf stehen lässt. Das Mineral schien also Radioaktivtät frei zu setzen.
Und tatsächlich: Das Element Uran ist radioaktiv und gibt radioaktive Strahlen ab. Die Forschung an der Radioaktivität wurde intensiviert. Im Jahr 1898 fanden Marie und Pierre Curie weitere radioaktive Elemente mit denen das Rätsel der Radioaktivität aufgeklärt werden sollte. Marie Curie benannte ein radioaktives Element nach ihrer Heimat Polen: das Polonium. Wenig später versuchte sich auch Ernest Rutherford an diesem Phänomen und entdeckte dabei die Alpha-Strahlung, eine andere Art der radioaktiven Strahlung. Was genau Radioaktivität ist, kannst du in unserem AHA nachlesen.
Was kann man noch mit Radioaktivität machen?
Man kann Radioaktivität nicht nur beim Röntgen einsetzen. In der Medizin werden leicht-radioaktive Substanzen verwendet, um beispielsweise ein Krebsgeschwür zu entdecken. Die Geschwüre haben häufig eine erhöhte Stoffwechselaktivität – das heisst sie nehmen mehr und schneller Nährstoffe auf als gesunde Zellen. Spritzt man dem Patienten eine schwach radioaktive Substanz, wird sie am schnellsten von den Krebszellen aufgenommen. Macht man dann eine Aufnahme des Körpers, kann man das schwach radioaktive Krebsgeschwür sichtbar machen.
Aber das ist noch nicht das Ende. Eine weitere, überaus wichtige Anwendung ist die Energiegewinnung in Atomkraftwerken. Hier macht man sich das Zerfallen der Uran 238-Kerne zu Nutzen, um riesige Mengen an Energie zu gewinnen.
Quelle: SimplyScience Redaktion