Main-Taunus-Schule, Hofheim „Wo viel Röntgenlicht ist, ist viel Schatten“

Karin Tebartz, Main-Taunus-Schule

Hofheim, 20.11.2019

Ein ganz besonderes Event wurde den Schülerinnen und Schülern der Leistungskurse Physik, Chemie und Biologie der Main-Taunus-Schule geboten: Prof. Dr. Robert Schwankner und Michael Dönhöfer von der Hochschule für angewandte Wissenschaften in München zeigten in einem kurzweiligen Experimentalvortrag Anwendungen der Röntgenstrahlung in den verschiedensten Bereichen und stellten Licht und Schatten dieser bahnbrechenden Entdeckung dar.

Wilhelm Conrad Röntgen entdeckte die später nach ihm benannte Strahlung am 8. November 1895. Durch Hochspannung beschleunigte Elektronen erzeugen Röntgenstrahlung, wenn sie durch Metallatome abgebremst werden. Das erste Röntgenbild der Geschichte war eine Aufnahme der Hand seiner Frau. Die neue Technik war eine Sensation in der medizinischen Diagnostik und verbreitete sich rasend schnell. Röntgen erhielt für seine Entdeckung  1901 den ersten Nobelpreis für Physik.

Zur damaligen Zeit wusste man jedoch noch nichts von den Schattenseiten. Menschen zu durchleuchten, wurde zu einem beliebten Party-Gag, Geräte zur Erzeugung von Röntgenstrahlen konnte jedermann kaufen. Die  hochenergetische Strahlung kann die DNA im Zellkern schädigen und so Körperzellen zerstören oder Krebs erzeugen. Zahlreiche Ärzte und Techniker, Forscher und Krankenschwestern wurden Opfer der Strahlenschäden.  

Prof. Schwankner vertrat sein Credo sehr eindringlich: Die Röntgendiagnostik ist bei konkretem Verdacht auf eine schwere Erkrankung von unzweifelhaftem Nutzen, aber das zusätzliche Krebsrisiko durch „Feld-, Wald- und Wiesen-Röntgen“ ist insbesondere bei Kindern nicht akzeptabel.

Die Entdeckung der Röntgenstrahlen ermöglichte zahlreiche weitere bedeutende Erkenntnisse, die mit Nobelpreisen ausgezeichnet wurden:  Durch die Beugung der Strahlen wurde z.B. die Doppelhelix-Struktur der DNA bewiesen und so die Molekulargenetik begründet.

Herrn Dönhöfer demonstrierte in zahlreichen Experimenten, dass die Röntgenstrahlung umso stärker absorbiert wird, je  höher die Ordnungszahl eines Elements ist. So erscheint das Kalkskelett eines Seesterns aufgrund der vorhandenen Calciumatome dunkel,  während die Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome des umgebenden Gewebes von den Strahlen durchdrungen werden. Heutzutage spielt die Röntgentechnik eine wichtige Rolle in der Materialprüfung: Feinste Fehler und Risse lassen sich damit erkennen.

Besonders eindrucksvoll für die Schülerinnen und Schüler der Main-Taunus-Schule war das Phänomen der Thermolumineszenz, das auch zur Messung der Röntgendosis benutzt wird: Bestrahlt man ein Salz mit Röntgenstrahlung, werden Elektronen aus den Ionen herausgeschlagen. Die Salzkristalle leuchten beim Erhitzen, wenn die Elektronen wieder auf ihre Plätze zurückkehren. Die abgegebene Lichtenergie ist ein Maß für die Dosis der aufgenommenen Röntgenstrahlung.

Die Main-Taunus-Schule ist seit 2006 zertifiziertes Mitglied im nationalen Excellence-Schulnetzwerk MINT-EC. MINT-EC ist das nationale Excellence-Netzwerk von Schulen mit Sekundarstufe II und ausgeprägtem Profil in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT). Das Netzwerk mit derzeit 325 zertifizierten Schulen steht unter der Schirmherrschaft der Kultusministerkonferenz der Länder (KMK).

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