Historia de los Rayos X

El descubrimiento de que los rayos X se comportaban como ondas electromagnéticas y la interacción de éstos con los cristales, a través del fenómeno denominado difracción, fueron descubrimientos, debidos al físico alemán Max von Laue (Nobel de Física en 1914), y seguidos por una buena dosis de hallazgos que cambiaron la historia de la química, física, biología, bioquímica y de la biomedicina. Con esta entrada pretendemos honrar a todos aquellos investigadores que, desde los inicios del siglo XX hicieron posible que podamos averiguar cómo son los cristales, las moléculas, las hormonas, los ácidos nucleicos, los enzimas, las proteínas y los virus; a qué se deben sus propiedades y cómo podemos entender su funcionamiento en una reacción química, en un tubo de ensayo, o en el interior de un ser vivo.

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, como lo es la luz visible, o las radiaciones ultravioleta e infrarroja, y lo único que los distingue de las demás radiaciones electromagnéticas es su llamada longitud de onda, que es del orden de 10^-10 m (equivalente a la unidad de longitud que conocemos como Angstrom).

                                            Figura adaptada según aparece en las páginas del Berkeley Lab

El descubrimiento de que los rayox X se comportaban como ondas electromagnéticas, fue un gran avance para la ciencia, puesto que se pudo estudiar el fenómeno de la difracción al chocar los mismos contra un cristal. El que tuvo mérito de este paso tan importante para la ciencia fue el alemán Max Von Laue (a quien se le concedió el Premio Nobel de la Física en 1914).

Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923),descubridor de los rayos X, así llamados por su origen desconocido. Tras algunos experimentos con los rayos catódicos y gracias a la circunstancia, casi fortuita, de que una lámina de cartón impregnada en una sustancia sensible a los rayos X (cianuro de Pt-Ba) mostrara una fluorescencia totalmente inesperada. Un mes tardó Röntgen en comprender el alcance de su hallazgo, consiguiendo un importante revuelo a nivel popular y mediático.

Fue durante esta época, en concreto en 1912, cuando Laue conoció en Munich a Paul Peter Ewald (1888–1985), quien entonces estaba concluyendo su tesis doctoral con Arnold Sommerfeld (1868–1951) y quien interesó a Laue por sus experimentos sobre interferencias entre radiaciones de gran longitud de onda (prácticamente luz visible) sobre un “modelo cristalino” basado en resonadores y cuando además, todavía estaba en discusión la naturaleza corpuscular u ondulatoria de las radiaciones.

Esta idea es la que finalmente llevó a Laue a imaginar qué pasaría si en lugar de longitudes de onda grandes se usaran otras de mucha menor longitud, y directamente sobre los cristales, quienes, en teoría, deberían comportarse como redes de interferencia tan pequeñas como las distancias entre los átomos, componentes elementales que se suponía que formaban los cristales.

Y así fue como, al hacer incidir un haz de rayos X sobre un cristal de blenda Laue obtuvo la confirmación de la naturaleza electromagnética de aquella extraña radiación que Röntgen había descubierto años atrás, al mismo tiempo que despertó toda una serie de expectativas inmediatas sobre la naturaleza de los cristales. Por este descubrimiento, Max von Laue recibió el Premio Nobel de Física de 1914.

No hubo que esperar mucho tiempo, ya que el hallazgo de Max von Laue no pasó desapercibido, al menos para los británicos William Henry Bragg (1862–1942) y su hijo William Lawrence Bragg (1890–1971), quienes un año después de Laue, en 1915, compartieron el Premio Nobel de Física, al demostrar la utilidad del fenómeno que había descubierto el científico alemán, para obtener la estructura interna de los cristales.

Con este trabajo pretendemos acercar a los investigadores, que desde los inicios del siglo XX hicieron posible que podamos averiguar a día a hoy cómo son los cristales, las moléculas, las hormonas, los ácidos nucleicos, los enzimas, las proteínas y los virus; a qué se deben sus propiedades y cómo podemos entender su funcionamiento en una reacción química, en un tubo de ensayo, o en el interior de un ser vivo, descubrimientos vitales a día de hoy en nuestra sociedad.

Referencias
http://www.xtal.iqfr.csic.es/publications/Laue-Anales-2012.pdf
http://www.nobelprize.org/

Isabel Mª Ollero Raillo.

Mª Esther Ortega Recio.