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Porträt Vor 125 Jahren entdeckt Röntgen die „X-Strahlen“

Vor 125 Jahren im Alter von 50 Jahren entdeckte Prof. Dr. Wilhelm Conrad Röntgen die nach ihm benannten Strahlen. Dabei halfen ihm seine Leidenschaft für Physik, großer Fleiß und der Zufall.

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Beim Experimentieren mit Kathodenstrahlen entdeckt Wilhelm Conrad Röntgen eine neue Strahlenart, die ihm zu Ehren Röntgenstrahlen genannt wird. Die Stahlen sind unsichtbar, bringen aber Stücke von schwarzer Pappe oder Papier, auf die bestimmte chemische Verbindungen aufgetragen sind (zum Beispiel „Barium-Platin-Cyanür“), zum Leuchten und schwärzen fotografische Schichten.
Beim Experimentieren mit Kathodenstrahlen entdeckt Wilhelm Conrad Röntgen eine neue Strahlenart, die ihm zu Ehren Röntgenstrahlen genannt wird. Die Stahlen sind unsichtbar, bringen aber Stücke von schwarzer Pappe oder Papier, auf die bestimmte chemische Verbindungen aufgetragen sind (zum Beispiel „Barium-Platin-Cyanür“), zum Leuchten und schwärzen fotografische Schichten.
(Bild: Stefanie Michel)

Als einziges Kind des Tuchfabrikanten Friedrich Röntgen und seiner Frau Charlotte wird Wilhelm Conrad Röntgen am 27. März 1845 in der ehemaligen Hansestadt Lennep – heute zweitgrößter Stadtteil von Remscheid – geboren. Drei Jahre verbringt die Familie dort, ehe sie aus wirtschaftlichen Gründen nach Apeldoorn (Niederlande) zieht. Röntgen geht in Utrecht zur Schule. Wegen des Streichs eines Schulfreundes wird Röntgen allerdings ohne Abschluss von der Schule verwiesen.

Über Umwege gelangt Röntgen 1865 nach Zürich, denn dort darf man auch ohne Abitur studieren. Er ist fleißig und erhält bereits nach drei Jahren 1868 sein Diplom als Maschinenbauingenieur. Er lernt den jungen Professor August Kundt kennen, der ihn für Physik begeistert. Röntgen nimmt deshalb ein Aufbaustudium in Physik auf und beendet dies am 22. Juni 1869 mit der Promotion. Röntgen wird Kundts Assistent in Würzburg. Doch hier darf er ohne Abitur nicht habilitieren. Er geht als Professor nach Straßburg und holt dort das Abitur nach. Weitere Stationen sind Gießen und München. Anschließend kehrt er wieder zurück nach Würzburg und wird 1888 Professor für Experimentalphysik sowie Direktor des Physikalischen Instituts. Dort gelingt ihm dann die größte Entdeckung seines Lebens.

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Röntgen entdeckt unsichtbare Strahlung

Es ist der 8. November 1895, als Conrad Wilhelm Röntgen im Physikalischen Institut der Julius-Maximilians-Universität Würzburg die Leitung von Elektrizität in Gasen untersucht und entdeckt, dass Kristalle, die unter seiner Entladungsröhre liegen, anfangen zu fluoreszieren, selbst dann, wenn er das Licht der Röhre mit einem schwarzen Karton abdeckt. Er schließt daraus, dass ein unsichtbares „Licht“ aus der Röhre den Karton durchdringt. Er nennt dieses zunächst X-Strahlen – im englischen Sprachraum heißen diese auch heute noch „x-rays“ –, denn sie können das bisher verborgene Innere eines Organismus sichtbar machen. Die ersten Aufnahmen entstehen jedoch erst am 22. November 1895. Es sind Aufnahmen vom Handskelett seiner Frau Berta. Dazu muss die Hand 20 Minuten den Strahlen einer Kathodenröhre ausgesetzt werden.

Heute befindet sich im ehemaligen Labor die Röntgen-Gedächtnisstätte. Dort sind noch heute persönliche Gegenstände von Röntgen zu sehen, wie sein Schreibtisch und ein rekonstruierter Versuchsaufbau von damals. „Nach seiner ersten Beobachtung schloss sich Röntgen sechs Wochen hier in diesem Labor ein“, sagt Roland Weigand vom Röntgen-Kuratorium. „Röntgen wohnte einen Stock höher, aber selbst dieser kurze Weg war ihm zu weit – er konnte sich von diesen Strahlen nicht lösen.“

Röntgen verzichtet darauf, die neue Art von Strahlen patentieren zu lassen. Er will, dass seine Entdeckung der Menschheit uneingeschränkt zur Verfügung steht. „Das war das humanitäre Geschenk eines Würzburger Wissenschaftlers an die ganze Welt“, so der Würzburger Oberbürgermeister Christian Schuchardt bei einer Pressekonferenz zur Vorstellung des Jubiläumsprogramms der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Der Präsident der Universität, Prof. Dr. Dr. h.c. Alfred Forchel sagt: „Er hat eine weltweit absolut herausragende Entdeckung gemacht, die Nachricht davon verbreitete sich wie ein Lauffeuer auf der ganzen Welt.“ Forchel, der selbst Physiker ist, betont auch, dass Röntgen bereits vorher einige physikalisch bedeutsame Entdeckungen gemacht habe. So habe er mit August Kundt die Drehung der Polarisationsebene des Lichtes in Gasen nachgewiesen. Die erstmalige Beschreibung der Röntgenstrahlen sei also kein einzelner Glücksfall in Röntgens Schaffen gewesen.

Die Röntgenstrahlung besteht aus sehr energiereichen elektromagnetischen Wellen, deren Frequenz in etwa zwischen 3 × 1016 und 3 × 1021  Hz liegt. Technisch werden Röntgenstrahlen meist in Röntgenröhren erzeugt. Weil die Röntgenstrahlung in diesen Röhren durch das Abbremsen von schnellen Elektronen an der Anode gebildet wird, nennt man die so gewonnene Röntgenstrahlung auch Bremsstrahlung.

Röntgen erhält den ersten Nobelpreis für Physik

Röntgen verfasst mehrere wissenschaftliche Berichte über seine Entdeckung. Der erste trägt den Titel „Über eine neue Art von Strahlen“. 1901 wird dem Würzburger Professor der Nobelpreis für Physik verliehen – der erste Nobelpreis überhaupt in dieser Kategorie. Weil Röntgen bescheiden lebt, schenkt er das Preisgeld seiner Universität, an der er bis ins hohe Alter forscht. Mit 77 Jahren stirbt er am 10. Februar 1923 in München und hinterlässt mit seiner Entdeckung nicht nur für die Medizin, sondern auch für die Technik ein wichtiges Untersuchungsverfahren. Nach Angaben des Bundesamts für Strahlenschutz wird jeder Deutsche im Schnitt 1,7 Mal pro Jahr durchleuchtet. Das sind jährlich rund 135 Mio. Röntgenaufnahmen. Die Röntgenstrahlung kann man auch zur Werkstoff- oder Materialprüfung verwenden. Es kann zum Beispiel die Qualität von Schweißnähten geprüft werden. Bei massiven Werkstücken können auch Einschlüsse oder andere Materialfehler festgestellt werden. Weiterhin kann man damit die Eigenschaften von Festkörpern und damit von Gesteinen und Mineralen erforschen.

Auch in der Transportlogistik kennt man die Nutzung von Röntgenstrahlen: Dort verwendet zum Beispiel der Zoll bewegliche Monsterscanner, mit denen die Zollbeamten Lkw-Ladungen durchleuchten, um damit Drogen, Waffen, Zigaretten und Alkohol, die die zulässige Menge überschreiten, erkennen, aber es wurden damit auch schon unzulässige Feuerwerkskörper erkannt.

Veranstaltungen zu 125 Jahre Röntgenstrahlung

Im Röntgenjahr 2020 bietet die Gedächtnisstätte in Würzburg von Mai bis Oktober an jedem ersten Sonntag im Monat von 10 bis 17 Uhr jeweils eine Führung dazu an. Ab dem 19. Juni 2020 immer mittwochs und sonntags findet von 14:00 bis 17:00 Uhr im Mineralogischen Museum der Universität Würzburg eine Sonderausstellung statt mit dem Thema: „Das Unsichtbare sichtbar machen – mit Röntgenstrahlen Gesteine und Minerale durchblicken“.

Zeitleiste

  • 1845
  • Conrad Wilhelm Röntgen wird vor 175 Jahren in der ehemaligen Hansestadt Lennep geboren.
  • 1868
  • Röntgen erhält in Zürich sein Diplom als Maschinenbauingenieur.
  • 1869
  • Nach einem Physik-Aufbaustudium promoviert er.
  • 1888
  • Nach Professuren in Straßburg, Gießen und München wird er Professor für Experimentalphysik sowie Direktor des Physikalischen Instituts in Würzburg
  • 1895
  • Röntgen entdeckt am 8. November 1895 in Würzburg die Röntgenstrahlen.
  • 1901
  • Er erhält für seine Entdeckung den ersten Nobelpreis in Physik.
  • 1923
  • Röntgen stirbt am 10. Februar im Alter von 77 Jahren in München.

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Redakteur, MM MaschinenMarkt