175 éve született a röntgensugár felfedezője

Százhetvenöt éve, 1845. március 27-én született Wilhelm Conrad Röntgen Nobel-díjas német fizikus, a röntgen-sugár felfedezője. Az MTVA Sajtóadatbankjának portréja:

Apja posztókészítő és -kereskedő volt a Düsseldorfhoz közeli Lennepben, a család nem sokkal később anyja hazájába, Hollandiába költözött. Röntgent végzése előtt kicsapták utrechti középiskolájából, mert nem volt hajlandó beárulni egy osztálytársát, aki tanárukról karikatúrát készített. Érettségi híján holland egyetemen csak vendéghallgató lehetett, ezért a zürichi műegyetemen szerzett gépészmérnöki oklevelet 1868-ban. August Kundt, a kor ismert fizikusának asszisztenseként kezdett dolgozni, ekkor választotta végleg a fizikát hivatásának. 1873-tól tanított a strasbourgi, a giesseni, a würzburgi egyetemen, 1900 és 1920 között Münchenben vezette a fizikai intézetet.

Röntgen 1895. november 9-ére virradóra írta be magát örökre a tudomány történetébe. Ezen a napon katódsugárcsővel kísérletezett, a majdnem légüresre szivattyúzott belsejű hengerben a katódból fókuszált elektronsugarakat lehet „előcsalogatni”, amelyek a feszültségtől függő sebességgel lefutnak a csövön. Röntgen homorú tükörformájú katódot használt, hogy az elektronnyalábot a szemközti csőfal minél kisebb felületére koncentrálhassa.

A sötét szobában arra lett figyelmes, hogy a cső közelében egy sugárzásra érzékeny anyaggal (bárium-platina-cianid) bevont ernyő zöldes fénnyel kezdett világítani. Mivel a fekete papírba burkolt cső falán sem a katódsugár, sem a látható fény nem tud áthatolni, a jelenséget csak egy ismeretlen sugárzás okozhatta. Amikor a csövet kikapcsolta, az ernyő nem világított tovább, de ha ismét bekapcsolta, a papír megint fényleni kezdett. Még nagyobb csodálkozására a sugárzás akkor is csak kicsit gyengült, amikor könyvet tett a cső és a képernyő közé, majd a csövet egy másik szobába vitte át és becsukta az ajtót. Sőt ujjainak csontjai is kirajzolódtak a képernyőn, azaz a láthatatlan sugár a kézen is áthatolt.

A szem számára láthatatlan sugárzásról a következő napokban az is kiderült, hogy a vastag ólomlemezen kívül szinte minden anyagon áthatol, ráadásul nemcsak a fluoreszkáló képernyőn, hanem a fényképlemezen is nyomot hagy. Mivel a sugarak természetéről semmilyen elképzelése nem volt, X-sugaraknak nevezte el, lévén az X a matematikában az ismeretlen jele. Ma már tudjuk, hogy a röntgensugárzás – amelyet angolszász nyelvterületen máig X-sugaraknak neveznek, mert a röntgen szó az e nyelvet beszélők számára szinte kiejthetetlen – az elektromágneses sugárzás egy formája, amelynek hullámhossza 10 nanométer és 100 pikométer közé esik, és ionizáló hatása van.

Röntgen azonnal felismerte a felfedezés rendkívüli jelentőségét, de tudós lévén csak hét héttel később, 1895. december 28-án publikálta, amikor összegyűlt a megfelelő mennyiségű bizonyíték. Újabb hónappal később, 1896. január 20-án a francia akadémián tartott előadást a sugarakról, és egy önként jelentkező nyolcvanéves akadémikus kezéről a helyszínen készített felvételt, amelyen minden kis csont kirajzolódott. Jóllehet a kor legjelentősebb fizikusa, Lord Kelvin csalásról beszélt, tudóstársai gyorsan megerősítették Röntgen eredményeit, aki 1901-ben elsőként kapta meg a fizikai Nobel-díjat. A röntgensugárzás felfedezése forradalmasította a fizikát, vizsgálata vezette el néhány hónappal később Becquerelt a radioaktivitás felfedezéséhez.

A röntgensugarat kezdetben a csonttörések és idegen testek felkutatásánál használták, de gyorsan elterjedt a műtéti beavatkozásoknál is, első alkalommal James Adams glasgow-i sebész operált 1897-ben ily módon vesekövet. Hamarosan kiderült, hogy az emberi test sugár-elnyelése alapján négy fokozatot lehet megkülönböztetni: a csontok elnyelése a legnagyobb, így ezek árnyéka a legélesebb, a második a bélrendszer, ahol a víztartalom a meghatározó, ezt követik az izmok, illetve a bennük levő zsírtartalom, a legkevesebb sugárzást a tüdő nyeli el a benne levő levegő miatt. Az csak jóval később derült ki, hogy röntgensugarak veszélyesek is, mert rákot, főként leukémiát okozhatnak.

Röntgen azt feltételezte, hogy az X-sugarak a fényhez hasonló természetűek, mivel a mágneses tér nem térítette ki őket útjukból. Évekig kísérletezett hiába, hogy a fénytörés és a visszaverődés jelenségét kimutassa rajtuk, a diffrakciót végül 1912-ben a szintén Münchenben tanító Max von Laue elméleti feltételezése alapján munkatársai, Friedrich és Knipping mutatták ki kristályrács segítségével. (Ezért Laue kapott Nobel-díjat, 1914-ben.) Fél évszázaddal később a röntgensugárral kapcsolatban ismét Nobel-díjat ítéltek oda Allan M. Cormacknek és Godfrey Newbold Hounsfieldnek, akik kidolgozták a komputertomográf matematikai modelljét, ez teszi lehetővé rétegfelvételek készítését, mintegy metszetekben vizsgálva az emberi szervezetet.

Strasbourgi évei alatt Röntgen a gázok fajhőjét tanulmányozta, Giessenben és Würzburgban az összenyomhatóságra, a belső súrlódásra és a felületi feszültségre vonatkozó írásai jelentek meg. Rendkívül szerény ember lévén, a nemesi címet visszautasította, pedig így a von szócskát biggyeszthette volna neve elé. Találmányát sem volt hajlandó szabadalmaztatni, a Nobel-díjjal kapott összeget egyetemének ajánlotta fel. Ennek következményeként az első világháborút követő elszabadult német infláció minden pénzét elvitte, és nyomorban halt meg 1923. február 10-én.

Az általa felfedezett sugarakon kívül a szigetelők elektromos térben való mozgatásakor keletkező röntgenáram is az ő nevét viseli, miként a 111-es rendszerszámú elem, a roentgenium is.