De ene ontdekking is de andere niet. Je kunt jaren zoeken naar een manier om een beek over te steken zonder natte voeten te krijgen. Met vallen en opstaan en nog veel natte voeten bedenk je uiteindelijk een brug. Je kunt ook naar een mier op een omgebogen strootje kijken en denken: zo zou je een beek over kunnen steken. De ontdekking van Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) was van de tweede soort. Hij kwam de naar hem genoemde straling min of meer toevallig op het spoor. Wat je er allemaal mee kon, bleek pas later.
Röntgen deed als hoogleraar theoretische natuurkunde in Würzburg proeven met het effect van elektrische stroom op verschillende ijle gassen. Al eerder had de natuurkundige Philip von Lenard elektrische stroom door een vacuüm in een glazen cilinder gestuurd en opgemerkt dat de daarbij veroorzaakte elektronenstraling uit de cilinder kon ontsnappen door een met aluminium bedekt venster. Een fotografische plaat die in de buurt lag, begon te fluoresceren. Hij stuurde de cilinder naar Röntgen en die herhaalde Von Lenards proeven en deed er zelf nog meer. Daarbij bleek het niet de elektronenstraling te zijn die de fluorescentie veroorzaakte. Die kon zeker niet door het dubbele kaartspel en het dikke boek heen, die hij tussen de cilinder en de plaat had gezet. Röntgen begreep dat hij een nieuw soort straling had ontdekt. Het zoeken was nu naar materiaal waar de straling niet doorheen kon.
Een mysterie bleef het voorlopig, het fenomeen dat door Röntgen X-straling werd gedoopt. Het werd zelfs griezelig toen Röntgen bij zijn proeven met ondoordringbaar materiaal straling op een loden pijp had gericht. Op de fotografische plaat zag hij niet alleen de schaduw van de pijp maar ook van de botten in zijn vingers, waarmee hij de pijp had vastgehouden. Tot dan toe, begin december 1895, had Röntgen zijn ontdekkingen angstvallig geheim gehouden. Zelfs zijn vrouw Bertha wist nog van niets. Maar nu moest hij het iemand vertellen. Sterker nog: hij moest het demonstreren, want wie zou geloven dat er iets bestond waarmee je door huid en vlees heen zou kunnen kijken? Bertha moest dus mee naar het laboratorium. Daar legde Röntgen haar linkerhand op een houten cassette met een fotografische plaat erin, met het verzoek hem goed stil te houden. En zo kwam de eerste röntgenfoto tot stand: Bertha’s linkerhand met de ring, die later de hele wereld over zou gaan.
December 1895 besteedde Röntgen aan een bijdrage voor het tijdschrift van het Physisch-Medisch Genootschap van Würzburg. Hij sloot zich volkomen af van de buitenwereld en werkte als een bezetene. De redactiesecretaris kreeg eind december behalve het artikel ook de foto te zien en begreep dat publicatie geboden was. Begin 1896 stuurde Röntgen overdrukken met de foto naar een aantal vooraanstaande natuurkundigen in Europa. De foto kwam ook op een Weens partijtje terecht, en vandaar in de zondagse aflevering van Die Presse. Natuurkundigen in de hele wereld hadden het type cilinder in huis dat Röntgen gebruikt had; ze konden dus zelf de proef op de som nemen. Dat gaf veel verbazing en gegriezel: het had iets onfatsoenlijks om dwars door mensen heen te kijken.
Maar het bleef niet bij griezelen. Beter dan de ontdekker zelf en zijn vakgenoten begrepen de media wat de nieuwe straling voor de medische diagnostiek zou kunnen betekenen. Je kon er een botbreuk mee bestuderen, maar ook een kogel of een ingeslikt voorwerp mee lokaliseren. En in de Verenigde Staten liet een rechter in 1896 röntgenfoto’s toe als bewijsmateriaal. Een student klaagde met succes zijn arts aan, door wiens ondeskundig advies zijn gebroken been slecht geheeld was. Röntgen zelf verdiepte zich niet in de medische toepassingen. Hij probeerde meer te weten te komen over de eigenschappen van de straling en publiceerde nog het een en ander. Maar het kon niet in de schaduw staan van zijn grote ontdekking, waarvoor hij in 1901 de Nobelprijs voor natuurkunde kreeg. Het prijzengeld schonk hij aan de universiteit van Würzburg.
Intussen ontwikkelde zich uit Röntgens ontdekking een complete industrie, die steeds nieuwe apparaten op de markt bracht en nieuwe toepassingen mogelijk maakte. Naast radiodiagnostiek raakte ook radiotherapie in zwang en artsen gingen zich op het vak toeleggen. Maar het was natuurlijk ook een prachtig speeltje, dat zeker in de eerste jaren als kermisattractie groot succes had. Tot in de jaren vijftig hadden veel schoenwinkels een fluoroscoop, een eenvoudig röntgenapparaat waarmee vooral jeugdige klanten graag hun schoenen lieten aanmeten. Dat röntgenstraling ook gevaarlijk kon zijn, drong maar langzaam door tot het publiek.
Het lijkt wel of ze er altijd geweest zijn: de bordjes in de kleedhokjes van röntgenafdelingen: ‘Als u zwanger bent, meldt dit dan’, in vijf talen. Toch is dat niet zo. Kort na de ontdekking van Röntgen, rond 1900, bleek wel dat de straling schadelijk kon zijn. Maar dat ook een minimale dosis straling slecht is voor het ongeboren kind, daar wilden dokters en industrie een halve eeuw later nog niet aan.
De geschiedenis van de röntgenindustrie is vol van gruwelverhalen. Om het verbazende effect te tonen en om apparaten te testen hielden de mensen die ermee werkten vele malen per dag hun hand in de straal. H.D. Hawks moest zijn baan als demonstrator van röntgenapparatuur al na een paar dagen opzeggen. Zijn handen zwollen op en werden rood, de huid op de knokkels ging kapot, de nagels hielden op met groeien en het haar viel uit.
Sommigen van zijn collega’s wisten niet van ophouden: Clarence Dally die op het laboratorium van Edison werkte, liep in 1896 een ernstige verbranding op. Hij liet zich niet ontmoedigen, werkte door en kreeg huidkanker. In 1902 werd zijn rechterarm geamputeerd om die tot staan te brengen en een paar jaar later zijn linkerarm. Toen Dally overleden was, zette Edison het onderzoek naar röntgenstraling in zijn laboratorium stil. Elders ging het ontwikkelen van apparatuur en het zoeken naar nieuwe toepassingen gewoon door.
Met de boom van de röntgenindustrie nam ook het aantal mensen dat de apparaten moest bedienen toe. Van radiologen tot monteurs, allemaal stonden ze voortdurend bloot aan te veel straling. Niet alleen de werkers, ook omstanders kregen een dosis mee, als er iemand werd ‘doorgelicht’ of therapeutisch bestraald. In 1946 bleek uit een statistisch onderzoek hoe ongezond dat was: radiologen hadden acht keer zoveel kans op leukemie als andere artsen. Maar over een andere categorie slachtoffers waren toen nog geen cijfers bekend: kinderen die in de baarmoeder al aan straling waren blootgesteld. Emma Rita Mihal uit Ohio werd in 1957 maandenlang bestraald voor een ontsteking van het baarmoederslijmvlies. Zelf dacht ze dat ze zwanger was, en dat bleek ook het geval te zijn. Het kind werd geboren met microcefalie: een veel te klein hoofd. Het had brandwonden op zijn rug. Ook Mihals tweede kind vertoonde allerlei afwijkingen.
Aan langdurig bestralen stonden maar weinig zwangere vrouwen bloot, maar een röntgenfoto van het bekken was zeker in de Verenigde Staten de gewoonste zaak van de wereld. Het leek zo’n makkelijke manier om vast te stellen of het bekken wijd genoeg was voor de bevalling. Ook kon je zo afwijkingen of een meerlingzwangerschap signaleren. Maar in 1955 kwam een statisticus uit Oxford roet in het eten gooien. Het viel deze David Hewitt op dat er steeds meer Britse kinderen aan leukemie stierven. Alice Stewart (1906-2002), kinderarts en epidemioloog, zette naar aanleiding van deze bevindingen een groot onderzoek op. De moeders van 1694 kinderen die door kanker waren overleden en van een even grote controlegroep moesten een aantal vragen beantwoorden. Naarmate de vragenlijsten binnenkwamen werd het steeds duidelijker: moeders die bekkenfoto’s hadden laten maken, hadden tweemaal zoveel kans op een kind dat voor het tiende jaar aan kanker zou sterven. Stewart had niet speciaal hiernaar gezocht, maar dat ze het gevonden had, werd haar ronduit kwalijk genomen door zowel collega-artsen als de röntgenindustrie. Zoals ze later zei: “Ik nam artsen hun favoriete speeltje af”.
Zoals het wel vaker gaat in wetenschapsland: onderzoek dat het gebruik van nieuwe technieken bevordert, wordt ruim gefinancierd. Maar als de techniek zelf de boosdoener blijkt te zijn, is nergens geld te vinden. Stewart raakte haar staf en financiering kwijt, maar ze zette het onderzoek voort. Ze ontdekte dat een kind dat in de eerste drie embryonale maanden aan straling was blootgesteld, tien keer zoveel kans had op kanker als een niet bestraald kind. Ook vóór de bevruchting richtte straling al schade aan. Radiologen vonden het maar moeilijk te accepteren. Uit de ervaringen van de afgelopen halve eeuw was een soort consensus gegroeid over een ‘aanvaardbare dosis’, en nu bleek zoiets helemaal niet te bestaan, in elk geval niet voor het ongeboren kind. Uiteindelijk kon de medische wereld niet om Stewarts cijfers heen. De onvermoeibare Britse onderzoekster kreeg in 1962 steun uit Amerika, waar intussen ook enige opwinding was ontstaan over kankerverwekkende bovengrondse kernproeven. Daarna werd Stewart gevraagd voor commissies die zich met fall-out bezighielden. Als directeur van het Nuffield Institute voor sociale geneeskunde ging ze door met haar eigen onderzoek. Het resultaat is in de kleedhokjes te zien.