Röntgen e la ricerca al servizio dell’umanità: breve storia dei raggi x

In questo giorno di ben 121 anni fa un giornale austriaco, il Press di Vienna, annunciava una scoperta fatta da un fisico tedesco. La stampa internazionale diffuse la notizia con entusiasmo, tanto che nel giro di pochissimo tempo (per l’epoca, ovviamente!) fece il giro del mondo: Wilhelm Conrad Röntgen aveva scoperto un tipo di radiazione in seguito nota come raggi X.

Ebbene lui, Röntgen, non gradì il clamore derivato dalla pubblicazione della primissima radiografia diventata poi famosa, la mano di sua moglie che si prestò all’esperimento. Lo scienziato avrebbe preferito concentrare l’attenzione sulla sua ricerca riguardo la natura dei raggi, sull’aspetto fisico della faccenda e non su quella che per lui era la prova dell’esistenza dei raggi ma che in seguito diventò un’importante applicazione medica.

Ma il fatto di poter vedere attraverso gli oggetti senza romperli e sbirciare l’interno del corpo umano, per l’epoca, era sensazionale.

L’immagine della prima radiografia eseguita da Röntgen il 22 dicembre 1895 alla mano sinistra (con tanto di anello) della moglie Anna Berthe che per l’occasione dovette tenerla ferma sulla lastra per 15 minuti.

Röntgen, nel suo testamento, espresse il desiderio che tutta la sua corrispondenza scientifica venisse bruciata per cui non v’è testimonianza diretta dello scienziato sulle circostanze che lo portarono alla scoperta ma si sa che stava lavorando ad un progetto nel campo dei tubi catodici: si dice che notò che da una valvola termoionica del suo laboratorio scaturivano dei raggi sconosciuti (chiamati, quindi, come l’incognita matematica x) in grado di rendere brillante una soluzione di platinocianuro di bario. Mettendo una mano, come a voler toccare quei raggi invisibili, vide le sue ossa proiettate su di un foglio. Da qui scaturì l’idea di impressionare una lastra fotografica per conservare l’immagine.

La diffusione della scoperta portò non pochi fraintendimenti. Ci fu chi pensò di arricchirsi vendendo alle signore biancheria resistente ai raggi x, chi temeva l’utilizzo delle radiografie credendo che vi si potesse vedere l’anima delle persone, e via dicendo.

Questo anche perché non serviva andare dal dottore, le lampade a raggi x si erano diffuse nei posti più impensati: nei circhi, nelle fiere di paese e persino dal calzolaio iniziarono a circolare rudimentali apparecchi radioscopici. Per pochi spiccioli era possibile ammirare il proprio scheletro in uno specchio o vedere le ossa dei propri piedi da una cassetta, del tutto inconsapevoli degli effetti di quel fascio di raggi che una lampada, rigorosamente priva di schermo, stava emanando sul proprio corpo.

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Il fisico tedesco non conosceva la natura profonda dei raggi che aveva trovato, sapeva solo che, in certe condizioni, gli elettroni che vengono normalmente emessi dai tubi catodici con cui lavorava si trasformano in una radiazione elettromagnetica che ha la capacità di penetrare quasi qualsiasi materiale. Occorrono spessori dell’ordine dei centimetri di piombo o delle decine di centimetri di calcestruzzo per fermarli. Egli non poteva sapere quali potessero essere gli effetti della prolungata esposizione a tali radiazioni. Tant’è che morì per un carcinoma, probabilmente indotto da tutte le radiazioni che lo hanno attraversato durante le sue ricerche.

Nonostante gli fosse chiara da subito l’importanza di quel che aveva trovato, Röntgen non volle brevettare la scoperta perché ogni scoperta o invenzione appartiene all’umanità intera, questo rese possibile il rapido sviluppo delle applicazioni. In effetti, già nel febbraio dello stesso anno venne sperimentato il primo trattamento contro il cancro a base di raggi x.

Fu insignito del premio Nobel per la fisica nel 1901 in riconoscimento dello straordinario servizio reso per la scoperta delle importanti radiazioni che in seguito presero il suo nome e donò il relativo premio in corone alla sua università.

Lo spettro elettromagnetico contiene tutte le frequenze delle radiazioni elettromagnetiche. I raggi x sono quella porzione di spettro con lunghezza d’onda compresa tra 10 nanometri (nm) e 1/1000 di nanometro.

I raggi x oggi sono conosciuti da tutti soprattutto per via delle applicazioni in campo medico. Ovviamente le moderne macchine per la radiologia sono molto più sicure rispetto a quelle dell’epoca ed emettono una dose di radiazioni poco superiore a quella che un essere umano assorbe in una normale giornata passeggiando per la strada, oppure viaggiando in aereo o davanti schermi pc o televisori a tubo catodico ma c’è chi ne ha timore anche oggi. Non si tratta certo di una pratica salutare ma pensate che, prima delle radiografie, per sapere se il paziente avesse fratture ossee bisognava passare per il bisturi (!!!). Oggi ogni esame radiologico deve essere giustificato da un preciso quesito diagnostico e, per fortuna, sono scomparse lampade a raggi x da fiere e botteghe.

Attualmente si ricercano tecniche e macchinari che possano consentire di ridurre maggiormente la quantità di radiazioni emesse, utilizzando pellicole sempre più sensibili e facendo in modo che le immagini possano essere acquisite su pc ed elaborate secondo l’esigenza diagnostica senza che il paziente venga sottoposto più volte ai raggi.

Ma i raggi x sono protagonisti anche di altre importanti applicazioni nell’analisi chimica e dei materiali. Grazie a tecniche basate sull’emissione dei raggi x possiamo analizzare i campioni senza intaccarli, metodi molto utili in chimica, nelle tecnologie alimentari, nelle scienze della terra, in biologia, nello studio dei beni culturali. Persino in astrofisica per trovare i buchi neri!

Schema di base per calcolare lo spin di un buco nero tramite l’analisi ai raggi x. Image credit: NASA/JPL-Caltech

Röntgen rimase fedele alla sua idea di ricerca al servizio dell’umanità fino alla fine, dopo aver donato i denari ricevuti per il Nobel rifiutò collaborazioni con industriali perché riteneva che le scoperte e le invenzioni non dovessero essere controllate da grandi gruppi. Morì, infatti, carico di onorificenze e povero di danari.

Ehi, sono venuto solo per sbirciare Wonder Woman con la vista a raggi-X. Ora posso morire felice. (Tommy Monaghan – Justice League)

Serena Piccardi

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