88 29.3 Schattenbild der Knochen Röntgen- und Gammastrahlung In diesem Kapitel sehen wir uns die elektromagnetischen Wellen mit der höchsten Energie an, und zwar Röntgen- und Gammastrahlung. Diese kann unter gewissen Bedingungen praktisch sein, ist aber unter dem Strich für deinen Körper ziemlich gefährlich. Wurde von dir schon einmal eine Röntgenaufnahme gemacht? Wie funktioniert das ganz allgemein? Und warum musst du bei der Aufnahme eine so komische, schwere Schürze tragen (B 29.17). In B 29.18 siehst du ein Panoramaröntgen des Gebisses eines 7-jährigen Kindes. Auf Röntgenaufnahmen erscheinen Knochen und Zähne immer sehr deutlich hell. Warum ist das so? Und welche Besonderheit kannst du am Kindergebiss erkennen? Diskutiere in der Gruppe darüber. B 29.18 Röntgenbild eines Kindergebisses Bei einer bestimmten Form von Röntgen wird man in eine Art Röhre geschoben. Was kann dieses Gerät, was ein normaler Röntgenapparat nicht kann? 1 L knifflige Frage Superman hat ja den Röntgenblick (B 29.19). In Wirklichkeit kann es das aber leider nicht geben. Welcher prinzipielle Grund spricht dagegen? Hilf dir mit B 29.20 und argumentiere in der Gruppe. A 9 B 29.17 Aus welchem Material besteht diese Schürze und was hat sie für einen Sinn? A 10 A 11 A 12 B 29.19 Warum funktioniert das Röntgenbild in Wirklichkeit leider nicht? Wilhelm Conrad Röntgen entdeckte die nach ihm benannten Strahlen 1895 zufällig, als er bei Experimenten Elektronen auf Metall prallen ließ. Dabei bemerkte er, dass einige Meter entfernt ein speziell beschichtetes Papier fluoreszierte, also zu leuchten begann. Nach umfangreichen Untersuchungen kam er zum Schluss, dass das Leuchten durch eine neue Art von Strahlen verursacht wurde, die von den aufprallenden Elektronen stammten (B 29.20). Er nannte sie X-Strahlen. Mit ihrer Hilfe den Körper durchleuchten zu können, machte Röntgenstrahlen zur populärsten physikalischen Entdeckung ihrer Zeit. 1901 bekam Röntgen den ersten Physiknobelpreis verliehen. Röntgenbilder entstehen nicht auf die übliche Weise durch Linsen wie beim Fotoapparat oder beim Handy, sie sind eher mit einem Schattenbild zu vergleichen. Wenn man zum Beispiel eine Hand mit einem Scheinwerfer bestrahlt, dann „schluckt“ der Körper das Licht komplett und an der Wand dahinter entsteht eine Schattensilhouette (B 29.21 a). B 29.21 a) normaler Scheinwerfer, b) „Röntgenscheinwerfer“, c) übliche Darstellung eines Röntgenbildes Bei einem Röntgenbild ist es ähnlich. Dabei wird der Körper quasi mit einem Röntgenscheinwerfer bestrahlt (b). Der Unterschied ist aber, dass das Röntgenlicht den Körper teilweise durchdringen kann und vor allem von den kalziumhaltigen Knochen absorbiert wird. Eine Röntgenaufnahme ist gewissermaßen ein Schattenbild der Knochen (b). Es ist aber üblich, ein Negativ davon zu erstellen, sodass die Knochen weiß erscheinen (c). Alle Atomsorten, also alle Elemente, die es in unserem Universum gibt, sind von 1 beginnend durchnummeriert und im Periodensystem (siehe B 30.7, S. 99) zusammengefasst. Diese Nummer nennt man auch die Ordnungszahl. Wie stark Röntgenstrahlen von einem Elektronenstrahl Anode Röntgenstrahlen Glühkatode Hochspannung Fotopapier B 29.20 So werden bis heute Röntgenstrahlen erzeugt: Man lässt sehr schnelle Elektronen auf Metall prallen. Dabei entstehen Röntgenstrahlen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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