Вильгельм Конрад Рентген

Излучение — вред и польза

Когда было сделано открытие, ученый-физик Рентген не мог и представить, насколько опасно его изобретение. В былые времена все устройства, которые продуцировали излучение, были далеки от совершенства и в итоге получались большие дозы выпущенных лучей. Люди не понимали опасности такого излучения. Хотя некоторые ученые уже тогда выдвигали версии о вреде рентгеновских лучей.

Х-лучи, проникая в ткани, оказывают на них действие биологического характера. Единица измерения дозы радиации — рентген в час. Основное влияние оказывается на ионизирующие атомы, которые находятся внутри тканей. Действуют эти лучи непосредственно на структуру ДНК живой клетки. К последствиям неконтролируемого излучения можно отнести:

• мутация клеток;
• появление опухолей;
• лучевые ожоги;
• лучевая болезнь.

Противопоказания к проведению рентгенологических исследований:

1. Больные в тяжелом состоянии.
2. Период беременности из-за негативного влияния на плод.
3. Больные с кровотечением или открытым пневмотораксом.

Интерференция и дифракция рентгеновских лучей

Ввиду малости длины волны рентгеновских лучей явления интерференции и дифракции не могли быть получены обычными способами. Длина волны световых лучей в 104 раз больше длины рентгеновских лучей. Рентген предполагал, что открытые им лучи обладают волновой природой, и стремился доказать это способом, применяемым в отношении видимого света. Его усилия не привели к положительному результату. Хага и Винд пропускали рентгеновские лучи через очень узкую щель размером несколько тысячных долей миллиметра на широком конце V-образной щели.

На фотопластинке, помещенной сзади щели, наблюдали уширение пучка рентгеновских лучей, проходящих через узкие участки щели. В 1909 г. Вальтер и Поль выполнили такой же опыт, не получив определенного доказательства наличия дифракции. В 1912 г. Зоммерфельд пересчитал полученные результаты приведенных опытов. Он заключил, что жесткие рентгеновские лучи должны иметь длину волны 4x 10-9 см.

Об этом периоде Макс Лауз писал: «Эта дифракция была фотометрически исследована первым ассистентом Рентгена П. Кохом. Зоммерфельд с успехом применил относящуюся сюда теорию дифракции и смог получить среднее значение длины волны, правда, грубое, но до сих применяемое… Таким образом, я жил там в атмосфере, насыщенной вопросами о природе рентгеновских лучей». В феврале 1912 г. П. Эвальд обратился к Лауэ по вопросу о поведении световых воля в пространственной решетке из поляризующихся атомов. При обсуждении этого вопроса Лауэ пришла в голову мысль, что если атомы образуют пространственные решетки, то должны наблюдаться явления интерференции, подобные световой интерференции.

В феврале 1912 г. два ученика Рентгена, Фридрих и Книппинг, предприняли, по предложению Лауэ, опыты по дифракции рентгеновских лучей па кристаллической решетке. Опыт состоял в следующем. При помощи ряда свинцовых диафрагм выделяли узкий пучок рентгеновских лучей. Этот пучок падал на тонкий кристалл цинковой обманки (ZnS). Пройдя сквозь кристалл, рентгеновские лучи попадали на фотопластину. Пластинка была поставлена перпендикулярно начальному направлению лучей. На пластинке, после проявления, получалось интенсивное центральное пятно и ряд правильно расположенных пятнышек. Было наглядно доказано, что кристаллы являются подходящей дифракционной решеткой для рентгеновских лучей. Это открытие, с одной стороны, позволило исследовать структуру многих кристаллов, с другой — можно было исследовать с большей точностью спектры рентгеновских лучей.

Конец жизни

Из-за инфляции в послевоенные годы Рентген потерял большую часть своего значительного состояния. Однако, будучи государственным служащим на пенсии, он регулярно получал пенсионные выплаты и поэтому не испытывал никаких трудностей.

В Мюнхене в 1923 году Рентген был пациентом хирурга Фердинанда Зауэрбруха, который удалил с лица пациента небольшую доброкачественную опухоль, которая, по предположению Рентгена, могла быть раковой (мюнхенский патолог Борст позже назвал опухоль безвредной). Зауэрбрух жаловался Рентгену, что из-за его изобретения врачи перестали внимательно осматривать своих пациентов и слишком полагаются на новую процедуру. Говорят, что Рентген ответил Зауэрбруху: «Где много рентгеновского света, там должна быть и рентгеновская тень».

10 февраля 1923 года Вильгельм Конрад Рентген умер от рака кишечника в Мюнхене в возрасте 77 лет. Согласно его завещанию, он был похоронен на Старом кладбище в Гиссене (напротив могилы пионера гемодиализа Георга Хааса), где уже нашли свое последнее пристанище родители Рентгена. В отличие от обычного написания Конрад, его второе имя в надписи на могильной плите написано как Конрад. Остатки его состояния пошли на благотворительные учреждения, в том числе на заботу о бедных в Вайльхайме, где у него был загородный дом.

В своем завещании он также указал, что все его научные записи должны быть уничтожены. Его друзья выполнили это пожелание, поэтому до сих пор сохранилось лишь несколько документов Вильгельма Конрада Рентгена.

Детство и учеба

Вильгельм Конрад Рентген родился 27 марта 1845 года в городе Леннеп, который сегодня относится к Ремшайду. Он был единственным ребенком у представителя высшего среднего класса, фабриканта и торговца тканями Фридриха Конрада Рентгена и его жены Шарлотты Констанце, урожденной Фровейн, родом из Амстердама. По экономическим причинам семья переехала в Апелдорн в Нидерландах в 1848 году. Другой причиной переезда, вероятно, было то, что мать будущего лауреата Нобелевской премии была голландкой.

В биографической справке, написанной Рентгеном в 1869 году, указано, что он посещал начальную и среднюю школы в Апельдорне до 1861 года. До 1862 года он посещал институт Мартинуса Германа ван Дорна «Kostschule», частную начальную школу. В декабре 1862 года Вильгельм Конрад Рентген переехал в Утрехт и в 1863 году посещал небольшую государственную школу, в которую принимали мальчиков в возрасте от 14 до 18 лет для подготовки их к технической профессии. Там он обычно получал хорошие оценки, но в табелях успеваемости его прилежание считалось слишком умеренным. По дисциплинарным причинам, из-за того, что его приняли за автора карикатуры на своего классного руководителя, он был исключен из школы без окончания.

Хотя впоследствии он восполнил свои языковые навыки, ему не удалось сдать вступительный экзамен «examen admissionis» в университет, что было возможно в Нидерландах, но в 1865 году он прошел курсы по биологии (ботаника, зоология), математике, физике и химии в качестве приглашенного студента в Утрехтском университете.

Рентген, который связывал свое родство с инженером первого парохода на Рейне с увлечением механическими навыками и конструированием, начал учиться в Швейцарском федеральном технологическом институте Цюриха (ETH Zurich) в качестве обычного студента 23 ноября 1865 года. Это стало возможным потому, что в Политехническом институте решающим был вступительный экзамен, а не подтверждение степени. Там он получил диплом инженера-механика 6 августа 1868 года. В последующее время он закончил аспирантуру по физике у Августа Кундта, который был старше его на шесть лет, и стал его ассистентом. В июне 1869 года он получил степень доктора физики в Цюрихском университете, его диссертация называлась «Исследование газа» (Studien über Gase).

История с изюминкой

Шел 1886 год. Граф Михаил Воронцов из ревности выстрелил в свою жену из дробовика. В тяжелом состоянии с гнойным воспалением женщина была доставлена в больницу Кронштадта. Несмотря на то что ее лечением занимались ведущие врачи, состояние больной только ухудшалось. Обнаружить все инородные тела, вызывавшие воспаление, специалистам не ­удавалось.

Раскаявшийся граф вспомнил, как в одном из периодических изданий он прочел статью об открытии немецкого ученого Рентгена. Там же было описание прибора для рентгенодиагностики. Сконструировать прибор предложили профессору Александру Попову (тому самому изобретателю радио). Аппарат был создан в кратчайшие сроки. С его помощью Попов получил снимок локализации дроби в теле пациентки. В отличие от современных приборов, позволяющих получать снимки за считанные минуты, экспозиция заняла не менее часа. Тем не менее инородные тела были благополучно извлечены, и графиня пошла на ­поправку.

Рентгеновские лучи быстро нашли широкое применение в самых разных областях. В одном из своих сообщений сам Рентген представил фотографию заряженного ружья. На снимке четко видны дефекты на внутренней поверхности двустволки. Лучи стали использовать в криминалистике, медицине и даже в ­искусствоведении.

Вскоре рентген-кабинеты появились и в других городах России. Их стали организовывать и на военных судах — диагностика позволяла быстро находить осколки в теле раненых моряков. Один из аппаратов был установлен на крейсере ­«Аврора».Уже в 1918 году в России появилась рентгенологическая клиника, а в 1921 году в Петербурге — первый стоматологический кабинет, в котором использовалась ­рентгенодиагностика.