RÖNTGEN, Wilhelm Conrad (1845-1923) Alman, fizikçi. Kendi adıyla da anılan X ışınlarını bulmuştur.
27 Mart 1845’te Köln yakınlarındaki Lennep’te (bugün Remscheid kentinin bir bölümü) doğdu, 10 Şubat 1923’te Münih’te öldü. Üç yaşındayken ailesiyle birlikte Hollanda’nın Apeldoom kentine yerleştiklerinden, öğrenimine bu kentte başladı. 1862’de girdiği Utrecht Teknik Okulu’ndan, öğretmenlerinden birinin karikatürünü yapmakla suçlanan bir arkadaşını ele vermediği için atılınca, 1865’te Zürich’teki Eidgenös-sische Technische Hochschule’ye girdi. Üç yıl sonra bu okuldan makine mühendisliği diplomasını, ertesi yıl Zürich Üniversitesi’nden doktorasını alarak, kendisini sürekli desteklemiş ve fiziğe yönelmesini sağlamış olan Alman fizikçi August E. E. Kundt’un (1839-1894) asistanlığını üstlendi. Kundt ile birlikte 1871’de Würzburg Üniversitesi’ne, bir yıl sonra Strasbourg Üniversitesi’ne geçti. 1879’da Giessen Üniversitesi’nde, 1888’de Würzburg Üniversitesi’nde fizik profesörü ve Fizik Enstitüsü’nün yöneticisi, 1894’te aynı üniversitenin rektörü oldu. Bilim çevrelerinde titiz ve başarılı bir araştırmacı olarak tanınan Röntgen’in ünü, 1895’te X ışınlarım bulmasıyla tüm dünyâya yayıldı. 1896’da Royal Society’nin Rumford madalyasıyla ödüllendirildi, 1901’de o yıl verilmeye başlanan Nobel Fizik Ödülü’nü aldı. 1900’de Münih Üniversitesi’nde fizik profesörlüğüne ve Fizik Enstitüsü’nün yöneticiliğine getirildi. Bu görevden emekliye ayrıldıktan üç yıl sonra kanserden öldü.
Fiziğin değişik alanlarında araştırmalar yapan Röntgen, özellikle çok küçük etkileri saptayıp ölçmek konusunda özel yeteneği olan bir deneysel fizikçiydi. Deneylerinde kullandığı laboratuvar aygıtlarının hemen hemen tümünü kendisi tasarlayıp yapmıştır. Daha çok kristaller, optik ve ısı konularına ilgi duymuş, 1888’de, bir elektrik alanına yerleştirilmiş bir dielektriğin hareket ettirilmesiyle oluşan manyetik alanı inceleyerek, Max-well’in elektromanyetik kuramının, elektrik alanındaki bir değişmenin bir dielektrikte manyetik alan oluşturması gerektiği yolundaki öngörüsünü kesin biçimde doğrulamıştı.
X ışınlarının bulunuşu
Röntgen’in adını bilim dünyasına duyuran en A önemli buluşu ise X ışınlarıdır. Havası boşaltılmış bir cam tüp içine yerleştirilen iki elektrot arasına yüksek elektrik gerilimi uygulandığında, negatif elektrottan (katottan) “katot ışınları” adı verilen ışınların çıktığı 1858’den beri biliniyordu. Sonradan Perrin ve Thomson’ın, yüksek hızlı elektronlardan oluştuğunu belirleyecekleri katot ışınlarının özelliklerini inceleyen birçok fizikçi arasında Röntgen de bulunuyordu. Geissler ya da Crookes tüpü olarak da anılan böyle bir katot ışınlı tüple deney yaparken, tüpten 1 m kadar ötede bulunan ve üzeri flüorışıl baryum platinosiyanürle kaplı olan bir karton parçasının parıldadığını gözlemleyen Röntgen, katot ışınlarının havada birkaç santimetreden daha uzağa gidemeyeceğini göz önünde tutarak, yeni bir tür ışınla karşı karşıya olduğunu anladı. Altı hafta boyunca laboratuvarına kapanarak, niteliğini bilmediği için “X ışınları” adını verdiği bu ışınları inceledi. X ışınları, katot ışınlarının tüpün camına ya da başka bir engele çarptığı yerde doğuyor, çeşitli kimyasal maddelerde flüorışımaya yol açıyor, fotoğraf camında iz bırakıyor, ışık gibi bir doğru boyunca yayılıyor, tahta, cam, ince alüminyum levha gibi cisimlerden geçebiliyor, buna karşılık bazı cisimlerden geçemiyordu. Deneyleri sırasında elini, Crookes tüpünde X ışınlarının doğduğu nokta ile flüorışıl ekran arasına koyunca, elindeki kemiklerin görüntüsünün ekranda belirdiğini gören Röntgen, ekran yerine fotoğraf camı kullanarak ilk “röntgen filmi”ni çekti. Bu altı haftalık çalışma sonunda, X ışınlarının bulunuşunun’ öyküsünü anlatan ve bu ışınların saptayabildiği tüm özelliklerini açıklayan “Uber eine neue Art von strahlen” (“Yeni Bir Işın Türü Üzerine”) başlıklı makalesini yazarak 28 Aralık 1895’te Würzburg Fizik ve Tıp Derneği’ne sundu; 1 Ocak 1896’da da, makalenin basılmış kopyalarına el röntgeninin filmlerini ekleyerek çeşitli ülkelerin ünlü fizikçilerine gönderdi. Haber, bilim çevrelerinde olduğu kadar kamuoyunda da çok büyük yankılar uyandırdı. Makaleyi okuyan fizikçiler aynı deneyi yinelemek üzere laboratuvarlarına koşarlarken, 6 Ocak tarihli gazeteler de haberi büyük manşetlerle tüm dünyaya duyuruyordu. O tarihten yalnızca dört gün sonra, bir hastanın bacağına saplanan kurşunun yeri röntgenle belirlenerek X ışınlarının tıpta kullanımına başlandı.
X ışınlanma niteliği ve kullanım alanı
X ışınlarının niteliği, bilim adamları arasında yoğun tartışmalara yol açtı. Röntgen, X ışınlarının ses gibi boyuna yayılan dalgalar olduğunu savunurken, kimi fizikçiler parçacıklardan oluştuğunu, kimileri de enine yayılan elektromanyetik dalgalar olduğunu öne sürüyorlardı. Barkla’nın 1906’da X ışınlarını polarmayı başarması, Laue’nin kuramsal bulgularından yola çıkan W. Friedrich ve P. Knipping’in 1912’de bu ışınları kristal yapıda kırınıma uğratmalan, X ışınlarının ışık gibi enine yayılan dalgalar olduğunu kesin bir biçimde kanıtlamıştı.
Gerçekten de, ışık ve gamma ışınları gibi elektromanyetik dalgalar olan, dalgaboylarının çok daha kısa olması dışında ışıktan hiçbir farkı olmayan X ışınlarının dalgaboyu yaklaşık 10 7 cm ile 10 11 cm arasındadır. Bu ışınların oluşumunda iki değişik mekanizma söz konusudur. “Sürekli X ışınları”, atomların yakınından geçerken yavaşlayan elektronların kaybettiği enerjiyi X ışınımı biçiminde salmaları sonucunda ortaya çıkar. “Frenleme ışınımı” da denilen bu tür ışınımda elektronların yavaşlamaları değişik değerlerde olabileceğinden, kaybedilen enerji miktarı, dolayısıyla Planck eşitliğine göre belirlenen dalgaboyları değişik değerlere yayılır ve ışınımın tayfı sürekli bir görünüm kazanır. Crookes tüplerinde ve bugünün Röntgen aygıtlarında, katotta hızlandırılan elektronların (katot ışınları) cama ya da katotun karşısına konulmuş metalden bir engele çarparak kinetik enerjilerini yitirmeleri sonucunda yaydıkları X ışınları bu türdendir. “Karakteristik X ışınları” denilen ikinci tür X ışınları ise, ilk kez 1911’de Barkla tarafından gözlemlenmişti. Bu ışınlar, hızlı bir elektronun çarptığı atomdan bir elektron fırlatması ve fırlayan elektrondan boşalan yere daha dıştaki yörüngeden bir elektronun düşmesiyle oluşur. Yörüngeler arasındaki enerji farkları kesin ve belirli olduğundan, bu durumda salınan X ışınının dalgaboyu, söz konusu atomun türüne bağlı olarak kesin ve belirli değerdedir; bir başka deyişle, bu dalgaboyu söz konusu atomun “karakteristik” ya da tanımlayıcı bir özelliğidir.
Bugün tıpta, sanayide ve bilimsel araştırmada çok önemli bir yeri olan X ışınlarının bulunuşu, 20.yy’m başında klasik fizikten çağdaş fiziğe geçiş sürecini başlatan temel etkenlerden biri, belki de en önemlisidir. Röntgen’in X ışınlarını bulması, bu bulgudan yalnızca üç ay sonra X ışınları üzerinde çalışan Becquerel’in radyoaktifliği tanımlaması, fizikte başlayan büyük devrimler zincirinin ilk iki halkasıdır. Ardından karakteristik X ışınlarının bulunması, Moseley’in X ışını spektrometresiyle elementlerin karakteristik X ışınlarını saptayarak Mendeleyev tablosunu yeniden düzenleyip kesinleştirmesi, Bragglar’ın X ışını kırınımından yararlanarak elementlerin kristal ve molekül yapılarının belirlenebilmesi, X ışınlarının bilimsel araştırmadaki önemini vurgulayan örneklerden yalnızca birkaçıdır.
Fiziğe çağdaş gelişme yolunu açan Röntgen, kendisini kolayca milyoner yapabilecek olan bu buluşunun patentini alması yolundaki önerilere X, ışınlarının tüm insanlığın malı olduğu gerekçesiyle karşı çıkmış, Nobel Ödülü’nden aldığı paranın tümünü Würzburg Üniversitesi’nin laboratuvarlarına bağışlamış ve kendisine verilmek istenen soyluluk unvanını geri çevirmiştir.
• KAYNAKLAR: O.Glasser, Wilhelm Conrad Röntgen und die Geschichte der Röntgenstrahlen, 1931; O.Glasser, Wilhelm Conrad Röntgen and tbe History of the Roentgen Rays, 1933; W. R. Nitske, Tbe Life of Wilhelm Conrad Röntgen, Discoverer of the X Ray, 1971.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi