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::: Cientistas de todos os tempos :::

 

 

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Wilhelm Konrad Roentgen

 (1845 - 1923)

Poucos acontecimentos na história da ciência provocaram impacto tão forte quanto a descoberta dos raios X por Wilhelm Konrad Roentgen, professor de física na Universidade de Würzburg.

"O dia 8 de agôsto de 1895 pode ser considerado como a data de início de uma nova era em física. Antes, os físicos viviam ainda na era clássica" - é o que diz um artigo publicado numa revista especializada, por ocasião do 50º aniversário da descoberta.

Nascido a 27 de março de 1845 em Lennep, no Baixo Reno, Roentgen iniciou seus estudos na Holanda, país de origem de sua mãe. Foi depois para a Suíça, onde formou-se na Escola Politécnica de Zurique, em 1866. Aí teve como professor o físico e matemático R. J. E. Clausius (1822-1888), um dos fundadores da termodinâmica, cujas aulas despertaram nele o interesse pela física. Em seguida foi para Würzburg e tornou-se assistente de August Kundt (1839-1894), físico alemão conhecido pela invenção de um método para determinar a velocidade do som nos gases.

Roentgen lecionou física e matemática em Hohenheim (1875), em Estrasburgo (1876), em Geissen (1879), e em Würzburg (1880). Seis anos mais tarde tornou-se reitor desta última universidade.

Em 1895, Roentgen começou a ocupar-se dos raios católicos (assim chamados por serem produzidos no cátodo dos tubos de vácuo) e realizou algumas experiências com tubos de vácuo elevado. Consistiam em tubos de vidro cuidadosamente esvaziados de ar, em cujo interior, em extremidades opostas, colocavam-se duas pequenas lâminas.

Essas lâminas eram ligadas aos pólos de um gerador de alta tensão. Estabelecida a passagem de corrente, obtinha-se no tubo a emissão de radiação luminosa: era uma espécie de luminescência que parecia emanar do ar rarefeito que permanecia dentro do tubo. As experiências eram feitas em laboratórios escuros, o que permitia melhor análise das fracas radiações produzidas no tubo.

Certo dia, com o objetivo de realizar certa experiência, Roentgen envolveu um tubo com papelão preto. Casualmente, sobre uma mesa próxima havia uma tela de papel impregnada de platinocianeto de bário em uma das faces. A cada descarga do tubo, a tela se iluminava com uma luz esverdeada. E a produção do fenômeno se verificava, quer quando a face impregnada estava voltada para o tubo, quer quando isso ocorria com a superfície oposta.

Roentgen chegou à conclusão de que a tela era atingida por uma radiação invisível, capaz de transpor o obstáculo representado pelo anteparo negro. Certamente deveria ser uma radiação "diferente", uma vez que o anteparo era opaco até em relação às radiações ultravioleta.

Durante as semanas sucessivas, Roentgen dedicou-se exclusivamente à identificação de outras propriedades da recém-descoberta radiação. Em vista da incerteza que nutria quanto à sua natureza, deu-lhe o nome de raios X. Pouco depois, Kolliker, professor em würzburg, denominou-a raios Roentgen.

As experiências foram-se intensificando. Evidentemente, a estranha radiação provinha do tubo de vácuo elevado. Roentgen pensou então em colocar um livro entre o anteparo e a fonte de radiação. Com surpresa, verificou que o objeto projetava no anteparo apenas uma sombra leve, indício de que os raios X conseguiam atravessá-lo. Depois, experimentou colocar como obstáculo sua própria mão: esta também mostrou-se transparente, com exceção dos ossos, que ressaltaram na sombra.

Finalmente, tentou interpor uma chapa fotográfica, que ficou impressionada mas revelou a presença dos dedos do experimentador, que a segurava por uma das pontas. Esta sombra também era diferente da projetada pela luz comum: era como se os dedos fossem, ao menos em parte, transparentes.

A 22 de dezembro de 1895, Roentgen obteve a primeira chapa radiográfica da história: a mão de sua mulher. A fotografia obtida confirmou tratar-se de uma nova forma de radiação, que apresentava a propriedade de atravessar os corpos opacos e que só podia ser detida por substâncias de elevada massa atômica (chumbo e platina, por exemplo).

A 28 de dezembro de 1895, no primeiro comunicado sobre os dados de suas observações, Roentgen descreveu com particularidades a maior parte das propriedades qualitativas básicas dos raios X. A nota oficial da descoberta deu-se a 23 de janeiro de 1896.

Logo após a descoberta, compreendeu-se que os raios X poderiam ser amplamente utilizados em muitos campos da ciência e da técnica. Em medicina, por exemplo, a nova radiação teria um grande campo de aplicação, embora inicialmente seu uso tenha encontrado certa resistência.

Três meses após ter sido anunciada a descoberta, o jornal da Associação Médica Americana comentava: "Os cirurgiões de Viena e Berlim acreditam que a fotografia de Roentgen esteja destinada a revolucionar a cirurgia. Nós, não. Meia hora é o tempo mínimo de exposição necessário, e, na maior parte dos casos, até de uma hora. A aparelhagem é tão cara que somente poucos cirurgiões poderão dar-se ao luxo de tê-la em seus consultórios".

Todavia, essa primeira impressão desfavorável logo se desfez, e as técnicas de emprego na medicina difundiram-se rapidamente. De início os médicos se limitaram a empregar os raios X para estudar os ossos, os cálculos (concreções que se formam em alguns órgãos internos) e para localizar corpos estranhos. Depois introduziu-se a técnica dos contrastes, que, pela ingestão de substâncias radiopacas, possibilita a exploração de órgãos como o estômago, os rins, etc.

No campo da física, os raios X forneceram um novo meio de pesquisa: permitiram estudar a fundo a estrutura do átomo, fornecendo informações sobre a disposição dos elétrons em sua periferia. Além disso, chegou-se à conclusão de que a nova radiação, colidindo com uma partícula, podia comportar-se como outra partícula material. Descobriu-se, também, que ela transportava energia em quantidades definidas.

Finalmente, graças ao trabalho de cientistas como Bragg, Von Laue, Hull, Debye, Scherrer e outros, a radiação foi utilizada para descobrir como os átomos estão dispostos na matéria. Estudou-se a difração dos raios X e obtiveram-se espectros de interferência após fazer tais radiações atravessarem certos cristais. Como resultado, foi possível medir seu comprimento de onda, estudar a fundo a estrutura dos cristais e propor uma bem fundamentada explicação atômica para as leis cristalográficas.

O próprio Roentgen nunca abandonou as pesquisas sobre a radiação X. Em 1900 foi convidado a ocupar a cátedra de Física na Universidade de Munique.

Despendeu os últimos anos de sua vida estudando: não se interessava apenas pelos raios X, mas também pela cristalografia e pelas radiações infravermelhas. Morreu em Munique, no dia 10 de fevereiro de 1923.

Por sua descoberta e estudos posteriores, Roentgen foi o primeiro físico a receber o Prêmio Nobel, em 1901.

A euforia que sucedeu à descoberta dos raios X seguiu-se um período de depressão: muitos médicos e cientistas que utilizavam a radiação para fins terapêuticos ou de pesquisa viram-se acometidos por irritações e descamações cutâneas, queimaduras e até mesmo formas cancerosas. Logo se descobriu que a utilização da radiação na ausência de proteção adequada produzia lesões nos tecidos a ela expostos.

Ao incidir sobre os tecidos, a radiação provoca a emissão de elétrons (chamados fotoelétrons) com energia de milhares de elétrons-volt. O fenômeno causa a destruição da estrutura das células dos tecidos da carne, dos ossos e do sangue. De início, o efeito se manifesta localmente como irritação cutânea, depois pode-se transformar em lesão grave, com cicatrização dificultosa.

A radiação pode alterar a estrutura molecular das células somáticas, com conseqüências sobre o metabolismo e a reprodução celulares. Pode também atingir as células sexuais, o que representa perigo ainda maior. É por isso que um equipamento de raios X só pode e só deve ser manejado por pessoas competentes e devidamente protegidas.

Os raios X começaram também, a partir de 1924, a serem aplicados na indústria. Nesse ano, foi instalado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts um laboratório destinado a estudar os empregos industriais da radiação.

Hoje em dia, o instrumental de raios X é tão comum nos laboratórios científicos quanto a aparelhagem óptica. A eletrônica veio também prestar ajuda ao desenvolvimento dos aparelhos de raios X, possibilitando a construção de equipamentos mais sensíveis e poderosos. 

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Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]
leobarretos@uol.com.br 

 


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