Wilhelm Conrad Röntgen apja posztógyáros volt, aki üzemét Hollandiába telepítette át, így a fiú itt végezte el elemi iskoláját, majd a polgárit is. Az érettségi előtt három hónappal kizárták az intézményből „tiszteletlenség” miatt: diáktársa az egyik tanár karikatúráját rajzolta a táblára, amin Röntgen jót nevetett, de nem árulta el, ki volt az „elkövető”. Megengedték neki, hogy magánúton megszerezze az érettségit, de ez nem sikerült, mert görögből és latinból elégtelent kapott. Ennek ellenére 1874-ben doktori címet szerzett és magántanár lett, majd 1875-től a Hohenheimi Mezőgazdasági Akadémián oktatott, sőt professzori címet is elért a fizika és a matematika területen. Mivel az egyetemnek nem volt fizika laboratóriuma, így visszament Strasbourgba. A Gießen-i Egyetemen a fizika tanszék vezetője lett, kísérleteit az elektromágnesség és a fénytan területén végezte. A Würzburgi Egyetem professzoraként elvállalta az egyetem Fizikai Intézetének vezetését, majd rektorrá választották. 1900-ban Münchenben kinevezték az ottani egyetem Fizikai Intézetének igazgatójává. 1923-ban halt meg Münchenben, halálát bélrák okozta, amely valószínűleg összefüggésben volt kísérleteivel, mert az ólomtartalmú röntgen védőruhát (pl. ólomkötény) még hosszú évtizedekig nem alkalmazták. A röntgensugárzás nagyenergiájú elektromágneses sugárzás, amelynek egyik legfontosabb felhasználási területe az orvostudomány. Élettanilag veszélyes, ezért alkalmazása előtt óvintézkedéseket kell tenni.

Sokan végeztek a katódsugárzással kapcsolatos kísérleteket, mint például Crookes, Hittorf, Goldstein, Hertz, Edison, Röntgen és a magyar-osztrák Lénárd Fülöp is. Utóbbi így nyilatkozott Röntgen találmányáról: „Röntgen felfedezését általában a véletlen felfedezések különös példájaként emlegetik. De ha meggondoljuk, hogy a kísérlet az említett csővel történt, a kísérletező figyelme a cső belsejéből a külsejére terelődött, a cső célja pedig a foszforeszkáló ernyő jelenlétét megkövetelte, úgy vélem, hogy a fölfedezésnek a fejlődése eme fokán szükségszerűen be kellett következnie.”

Röntgen 1894-től foglalkozott a katódsugarak vizsgálatával, otthoni laboratóriumában végzett kísérleteket Crookes-vákuumcsővel. Teljesen átlátszatlan fekete papírba burkolta a kisülési csövet, hogy a katódsugarak által a csőben keltett gyenge fluoreszkáló fény se juthasson ki a csőből. Feltűnt neki, hogy a közelben lévő fluoreszkáló só élénken világít, annak ellenére, hogy semmilyen fény nem érte közvetlenül. A világítást annyiszor tapasztalta, ahányszor bekapcsolta a kisülési csövet, ebből arra következtetett, hogy a csőből olyan - szemmel nem látható - sugárzás indul ki, amely át tud hatolni még a fekete papírburkolaton is. A fényforrás akkor szűnt meg, amikor a kisülési csőről a feszültséget lekapcsolta. Felfedezése véletlenszerűnek is tekinthető, mivel a fluoreszkáló sót egy másik kísérlet miatt készítette oda.

1895. november 8-án, Würzburgban fedezte fel a később róla elnevezett sugárképet. Különös megfigyeléseket tett, azt tapasztava, hogy egy fotólemez, amely az asztal alsó fiókjában, egy bőrtokban volt, fekete csomagolópapírba csavarva, rejtélyes módon fényt kaphatott, mert egy kulcs képe jelent meg rajta. A helyiségben az egyetlen kulcs a kertkapu kulcsa volt, amit az asztalnak a felső fiókjába tettek több mint egy éve, a fotólemezen ennek a kulcsnak a képe jelent meg. Észrevette, hogy az asztal és a fiókok úgy helyezkednek el, hogy a falra szerelt Crookes-csővel egy vonalban vannak. Akkoriban más tudósok is feltételezték, hogy ez a cső valamilyen sugárzást bocsát ki, ezt nevezték katódsugárzásnak.

Hamarosan rájött, hogy ezek a különleges sugarak sokkal vastagabb, szilárd anyagon – sőt az emberi testrészeken – is áthatolnak. Nagyon megdöbbent azon, amikor a kézfejét a cső és papírlemez közé tette, mert a lemezen a kézcsontjainak árnyképe tűnt elő. Odahívta feleségét, aki először felsikoltott, és pánikba esett, mert szerinte a sugarak a halál előhírnökei voltak, hiszen addig csak a holtak csontjai voltak láthatók. Éjjel-nappal dolgozott, több hétig tartó kísérletezés során bizonyította ezeknek a rejtélyes sugaraknak a létezését, melyeket X-sugaraknak nevezett el. Ez egy olyan fényerejű sugár, amely nem áll meg az elé tett akadálynál, hanem áthatol a legtöbb földi anyagon; útjában sem a fa, sem az emberi test nem jelent akadályt, még a legtöbb fémen is, kivéve az ólmon. Eltérő mértékben nyelődik el, és a fényhez hasonlóan egyenesen áramlik, valamint fényképfelvételeken rögzíthető. Mintegy 20 perces expozíciós idővel készített felvételt felesége kezéről (a képen).

Röntgen még hetekig kísérletezett, mielőtt megjelentette volna eredményeit az új jelenségről és lehetséges felhasználásáról. Légritkított üvegcsövekben elektromos kisüléseket idézett elő, azzal érte el, hogy a sugarak anélkül, hogy láthatók lettek volna a sötét helyiségben, a szilárd testek mögött teljes árnyképpel jelenjenek meg, és ezeket le is tudta fényképezni. A Röntgen-fotográfia azon alapul, hogy a sugár a fényérzékeny lemezt ugyanazon a módon árnyékolja be az előtte álló test körvonalaival, mint akár a napfény. A különbség mégis az, hogy a Röntgen-sugár a testen belül, a csontokat, a hús- és zsírszöveteket, az izomszálakat, azaz a test egész belsejét rárajzolja a fényérzékeny lemezre. Az emberi testnek Röntgen-sugárral való átvilágítása alkalmával a csontváz árnyképét kapjuk.

1895 végén írt egy cikket Egy újfajta sugárzásról: előzetes közlemény címmel, melyet beküldött a Würzburgi Fizikai-Orvosi Folyóirathoz, ez volt az első hivatalos közlemény a röntgensugárzásról, de hamarosan az egész világ erről beszélt. Egyesek halálsugárnak tartották, ami elpusztítja majd az emberi fajt. Az álmodozók olyan csodának tekintették, melynek segítségével a vakok látni fognak, és amivel bonyolult ábrákat tudnak a tanulók fejébe sugározni. A Röntgen felfedezéséről szóló hír 1896. január 5-én jelent meg a bécsi Neue Freie Presse újságban. 1896 januárjában Würzburgban számolt be felfedezéséről, és eközben felvételt készített a neves anatómus, Kölliker kezéről, aki javasolta, hogy az X-sugarakat nevezzék el Röntgenről. Eredményeit 1896. január 20-án a párizsi Akadémián H. Poincaré jelentette be, felmutatva a Röntgen által készített fényképeket.

Röntgen számos kitüntetést kapott felfedezéséért, köztük Bajorországét, mely nemesi rangra jogosította volna, de nem élt vele, sőt nem adta el szabadalmát sem. Tovább folytatta az X-sugarak kutatását, eredményei nyomán alakították ki a röntgencsöveket, melyeket a röntgensugárzás mesterséges előállításához használnak. 1901-ben hatalmas megtiszteltetés érte, hiszen a világ első tudósaként munkáját Nobel-díjjal jutalmazták „a róla elnevezett sugárzás felfedezésével szerzett rendkívüli érdemeiért”. A díjjal járó összeget a Würzburgi Egyetemnek ajánlotta fel.

A röntgensugárzás orvosi célú felhasználását először John Hall-Edwards vizsgálta, majd az egész világon elterjedt, a diagnosztikában és a terápiában használják. 1896-ban a röntgensugarak nagy áthatolóképességét kihasználva már az orvosi gyakorlatban is alkalmazták a felfedezést: először a tüdőbaj megállapítására, ez volt az első, röntgensugaras mellkas átvilágítás. Egy eltört kar csontjait már ugyanabban az évben ennek segítségével illesztettek össze. A röntgensugár egy speciális vákuumcsőben keletkezik, innen lép ki és halad át a testen. A szervekben a sugár egy része elnyelődik, másik része pedig áthalad a testen vagy irányt változtatva szétszóródik. A vizsgált terület mögé egy speciális röntgenfilmet tesznek, amin a testen áthaladó röntgensugár kémiai reakció révén nyomot hagy, ezt nevezzük röntgen árnyéknak. Ez a vizsgálat különleges előkészületet nem igényel, csupán a vizsgált testrészt kell szabaddá tenni. Minden röntgenfelvételnél mozdulatlannak kell maradni, mert az elmozdulás rontja a képminőséget, nem lesz olyan jó a felvétel. (Terhes nőknél nem szabad röntgenvizsgálatot végezni: a várandósság első három hónapjában a magzat kifejezetten érzékeny a káros röntgensugarakra, ezért az orvost a terhességről vagy akár a gyanújáról is feltétlenül értesíteni kell.)

Hamarosan felismerték, hogy az orvos a röntgen védőruha (pl. ólomkötény, ólomköpeny) hiánya miatt veszélyes mértékű sugárzásnak van kitéve. Az első áldozat az amerikai Grubbe, egy Crookes-csövet gyártó üzem tulajdonosa volt. Ő már 1896-ban orvosi kezelésre szorult, mert bal kezén a sugárzás következtében kihullott a szőr, a bőre kiszáradt és berepedezett, a körmei tönkrementek. A sugárzás okozta bőrgyulladás a XX. század elején világszerte az orvosok gyakori betegsége lett. Sugárvédelmi eszközök hiányában a doktorok vagy segítőik ekkoriban még rendszeresen benyúltak a sugárzás útjába a felvételek készítése során. A „röntgenkéz” néven ismert betegségnek gyakran előfordultak még súlyosabb következményei. A bőr alatti erek károsodása és a fekélyesedés miatt időnként szükségessé vált az ujjak amputálása is. A sugárzás által kiváltott bőrrákot Frieben német orvos 1902-ben írta le először. Több mint 400 röntgenorvosról tudunk, akinek halála a sugárzás okozta bőrráknak tulajdonítható. Emlékükre Hamburgban egy kórház parkjában emlékművet állítottak, melyen 18 magyar orvos neve is olvasható.

Napjainkban a röntgentechnológiát az orvostudományon kívül több területen is felhasználják: az élelmiszerek ellenőrzésére, a fizikai szennyeződések érzékelésére és minőségi célok érdekében az élelmiszerek belső szerkezetének tanulmányozására is. A röntgensugarak nemcsak az orvosi diagnosztikában, hanem az ipari alkalmazásokban, valamint az anyag szerkezetének kutatásában is fontos szerepet töltenek be.

Sulyok Attiláné

Források: 24.hu, huszadikszazad.hu, protec.co.hu, sasovits.hu

A képek a Wikimedia Commons szabadfelhasználású gyűjteményéből származnak, a szerzői jogtulajdonosok a kép készítői. A felhasznált képek forráshelyei a szerzői jogi feltételekkel és a szerzők megnevezésével a következő linkeken találhatók: 1. kép; 2. kép.