Die neuen Messgeräte

6.2   Die Photographische Platte

Bei dieser Technologie werden photographische Platten eingesetzt, um Strahlung zu detektieren. Da die Radioaktivität erstmals mit Hilfe von photographischen Medien entdeckt wurde, schienen diese auch für die weitere Erforschung der Radioaktivität geeignet zu sein.

Ein photographischer Film, wie er zum Nachweis von radioaktiver Strahlung eingesetzt wird, besteht gewöhnlich aus Silberbromidkörnern, die in ein Gelatineträgermaterial eingebettet sind. Um die Gelatine strukturell zu verstärken, ist sie meist auf einer Glasplatte oder einer Zelluloidschichte aufgebracht. Die Auflösung und damit die Qualität der Bilder, die mit solchen photographischen Medien erreicht werden kann, hängt vor allem von der Größe der einzelnen Silberbromidkörner und deren räumlichen Dichte in der Gelatine ab.

Gelangen energiereiche Teilchen bzw. Strahlung in die Gelatine, dann kommt es zu einer ganzen Menge Wechselwirkungen, wobei für den Kernphysiker nur die Wechselwirkungen zwischen der Strahlung und den Silberbromidmolekülen wichtig sind. Durch Stöße werden Silberbromidmoleküle aufgespalten und es bleiben einzelne Silberatome über, die auf den großen Silberbromidkörnen haften bleiben. Bei der späteren Entwicklung dienen die disoziierten Silberatome als Kristallisationskeime. Das ganze Silberbromidkorn, das zuvor von einem Strahlungspartikel gestreift wurde, wird jetzt in elementares Silber umgewandelt. Dadurch wird die Teilchenbahn sehr deutlich markiert. Die anderen Silberbromidkörner bleiben wie sie waren. Im nächsten Bearbeitungsschritt werden die nicht entwickelten Silberbromidkörner aus der Gelatinematrix ausgewaschen. Übrig bleiben nur die reinen Silberatome, die die Bahn des Teilchen als silberschwarze Spur sichtbar machen.

Um die Spur von einzelnen Atomkernen sichtbar zu machen, braucht man besonders geeignete photographische Platten, die als Kernspurplatten bezeichnet werden. Um die benötigte Auflösung zu gewährleisten, muss die Konzentration der Silberbromidkörner in der Gelatinematrix von sonst üblichen 40 % auf 80 % angehoben werden, was vor allem in der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts noch eine große technische Herausforderung darstellte. Um die Spur, die ein Kern im Film hinterlässt, sinnvoll auswerten zu können, ist es noch dazu notwendig, dass die Gelatine sehr dick ist (etwa einen halben Millimeter), was zusätzliche Schwierigkeiten bei der Entwicklung mit sich bringt.

Unbestritten sind aber die herausragenden Vorteile, die diese Methode mit sich bringt. Zunächst hinterlässt jedes Strahlungsteilchen, das die Gelatine passiert, eine dauerhaften und bei niedriger Temperatur und Feuchtigkeit unverwischbare Spur, die auch noch sehr viel später entwickelt und ausgewertet werden kann. Kernspurplatten eigenen sich also z.B. für Messungen, die über lange Zeit und/oder unbeaufsichtigt durchgeführt werden müssen. Darum wäre diese Messmethode gerade für die Höhenstrahlungsforscher rund um Viktor Hess wertvoll gewesen.

Es war dann auch eine Österreicherin, die sich besonders verdient um die Messtechnik mit der Kernspurplatte machte. Mariette Blau arbeitete relativ eng mit der Firma Ilford zusammen, die damals schon das Material für photographische Detektoren lieferte und half dabei, die Herstellung so weit zu verfeinern, dass man Filme eben sogar zum Detektieren von Strahlung verwenden konnte. So gelang ihr zusammen mit Herta Wambacher der erste direkte Nachweis einer Kernzertrümmerung durch die Kosmische Strahlung [35]. Ansonsten war ihre wissenschaftliche Karriere von viel Unbill geprägt. Insbesondere musste sie wegen ihrer jüdischen Abstammung vor den Nationalsozialisten fliehen, den Zweiten Weltkrieg verbrachte sie sozusagen im wissenschaftlichen Exil im Mexiko. So war sie in ihren produktivsten Lebensjahren vom Puls der Forschung getrennt und andere konnten Früchte ernten, die sie einst mitgesät hatte. [5]