El impacto científico, médico y comercial de los rayos X

Experientia docet Átomos Artículo 14 de 29

Foto: Owen Beard / Unsplash

El descubrimiento de Röntgen de los rayos X entusiasmó a los científicos de todo el mundo. Sus experimentos se repitieron y ampliaron de inmediato en muchos laboratorios de Europa y América. Las revistas científicas durante el año 1896 estaban llenas de cartas y artículos que describían nuevos experimentos o confirmaban los resultados de experimentos anteriores. El paso de la electricidad a través de los gases había sido un tema popular de estudio para los físicos; esto hizo que la experimentación generalizada fuera mucho más fácil durante los años posteriores al descubrimiento de Röntgen, porque muchos laboratorios de física tenían tubos de rayos catódicos y, por lo tanto, podían producir rayos X fácilmente.

Su utilidad en medicina generó un enorme interés en los rayos X más allá de los laboratorios de física. En los 3 meses posteriores al descubrimiento de Röntgen, el uso de los rayos X se convirtió en habitual en las intervenciones quirúrgicas de un hospital de Viena. Un uso que se extendió rápidamente. Desde la época de Röntgen, los rayos X han revolucionado algunas fases de la práctica médica, especialmente el diagnóstico de algunas enfermedades y el tratamiento de algunas formas de cáncer (porque los rayos X también pueden destruir el tejido maligno).

Los rayos X también encontraron aplicación rápidamente en otros campos de la ciencia. Entre estas aplicaciones destaca el estudio de la estructura cristalina de los materiales, incluidos los biológicos, como el ADN; el «diagnóstico industrial», la búsqueda de posibles defectos en materiales y estructuras de ingeniería; o su uso en historia del arte y restauración, donde permiten ver qué hay detrás de la superficie ópticamente visible de pinturas y esculturas; y muchos otras.

La reacción pública al descubrimiento de los rayos X también fue sensacional. Muchas personas se apresuraron a irradiar sus cuerpos con los nuevos rayos, pensando que tenían propiedades milagrosas, mientras que otros se preocuparon por el deterioro moral si la modestia tan característica del XIX daba paso a la pervertida «visión de rayos X».

Del aparato utilizado en el descubrimiento original de Röntgen, surgieron dos vías de desarrollo para la tecnología médica. Una se concentró en el fluoroscopio, la otra en mejorar la radiografía; Thomas Edison fue crucial en ambas.

¿Qué ves en esta imagen de fluoroscopio? [6]
Fue la familiaridad de Edison con el tubo Crookes, en muchos aspectos similar muy similar a su bombilla de filamento de carbono de 1879 [1], lo que le permitió hacer una de las primeras mejoras en la tecnología de rayos X. Al construir un tubo con un vidrio más delgado, Edison descubrió que podían escapar más rayos X. Edison también dirigió la investigación que encontró que el tungstenato de calcio [2] podría producir una imagen más clara en la pantalla fluorescente que el platino-cianuro de bario utilizado anteriormente. Edison lo usó para la fabricación de un «fluoroscopio», un dispositivo que permitía a una persona mirar a través de una caja en una pantalla cubierta con tungstato de calcio, y ver una imagen en movimiento del interior del cuerpo de otra persona.

Operación quirúrgica empleando un fluoroscopio durante la Primera Guerra Mundial. Imagen: Wikimedia Commons

Un amigo de Edison, Michael Pupin [3], tomó esta mejora en la pantalla fluorescente y la combinó con una placa fotográfica, creando la radiografía, que reducía el tiempo de exposición del paciente de 1 hora a solo unos minutos, al tiempo que aumentaba la claridad de la imagen. Esto redujo en gran medida el peligro de daño a los tejidos. [4]

Uno de los aspectos más problemáticos de la tecnología de rayos X durante las dos primeras décadas fue la poca fiabilidad de los tubos de vidrio, que a menudo se agrietaban al calentarse. La alta incidencia de grietas se eliminó en 1913 cuando William Coolidge, mientras trabajaba para General Electric [5], inventó el tubo de rayos X de alto vacío, cátodo caliente y objetivo de tungsteno. Como parte de su investigación sobre filamentos de bombillas eléctricas, Coolidge descubrió que debido a que el tungsteno se vaporizaba menos que cualquier otro metal, podría reducir la acumulación de residuos de gas. Aplicando este conocimiento Coolidge reemplazó el platino con tungsteno en el tubo de rayos catódicos. Cuando estos «tubos Coolidge» salieron al mercado en 1913, arrasaron: podían producir duplicaciones más claras de imágenes anteriores, ajustarse con mucha más precisión y, debido a su mayor flexibilidad, podían organizarse para pasar instantáneamente de alta a baja penetración.

La Primera Guerra Mundial (1914-1918) consolidaría el uso generalizado de los rayos X en medicina y establecería la investigación sobre ellos como una prioridad médica, científica y comercial.

Notas:

[1] Con el señor Edison, cuyo mérito no discute nadie, siempre es necesario matizar cosas. Edison fue, ante todo, lo que hoy se llama un emprendedor, lo que de toda la vida ha sido un empresario. Eso no le desmerece en absoluto, pero sí es necesario tenerlo en cuenta para entender su forma de actuar, siempre con ánimo de lucro y en términos de competencia en un mercado limitado. Un equivalente más contemporáneo sería Steve Jobs, de Apple. Edison creaba, mejoraba lo que hacían otros y sobre todo, y por encima de todo, ponía en el mercado magistralmente productos revolucionarios. Todo lo anterior es para mencionar que la primera bombilla de filamento de carbono la creó Joseph Swan en febrero de 1879 (la de Edison es de octubre de ese año), quien también fue el primero en suministrarlas para un uso comercial, en concreto para iluminar el Hotel Savoy de Londres en 1881.

[2] También llamado wolframato de calcio en los ambientes. En esta casa seguimos las leyes de la termodinámica y la terminología IUPAC. El tungstenato de calcio es el mineral scheelita.

[3] Un personaje impresionante, a la altura del propio Edison, solo que con menos éxito comercial. Su vida fue tan rocambolesca y él la contó tan bien que su autobiografía ganó el premio Pulitzer en 1924.

[4] Daño que experimentaron en sus carnes los colaboradores y el propio Edison.

[5] Nombre original de la compañía Edison General Electric Company que quedó en General Electric tras la fusión en 1892 con Thomson-Houston Electric Company. Edison fundó 14 empresas. Véase Nota 1.

[6] En la imagen se ve una persona ingiriendo una papilla de bario.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

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