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Marietta Blau ist die tragischste Gestalt in der Geschichte rund um die Kosmische Strahlung. Ihr Leben und ihre Arbeit waren von Widrigkeiten und Rückschlägen geprägt, und doch übertreffen ihre Leistungen und die Ergebnisse ihrer Arbeit die vieler anderer, die im Zusammenhang mit der Kosmischen Strahlung einen Nobelpreis erhielten.
Marietta Blau wurde 1894 in Wien als Tochter wohlhabender jüdischer Eltern geboren, die es sich leisten konnten, ihre Tochter auf einen langen Bildungsweg zu schicken. 1919 erhielt Blau ihren Doktortitel, nachdem sie ihre Dissertation über Absorption von Gamma Strahlung eingereicht hatte. Mit 27 Jahren ging sie nach Berlin, um bei einer Firma zu arbeiten, die Röntgenröhren herstellte. Danach nahm sie eine Stelle am Institut für Medizinische Physik an der Universität Frankfurt an, bei der sie sich mit der Physik der Röntgenstrahlung beschäftigte, eine Beschäftigung, die sie mit Röntgenfilmen in Bekanntschaft brachte. In dieser Zeit geriet Blau immer mehr in die Grauzone zwischen Medizin und Kernphysik, die sich schon damals immer weiter ausbreitete. Marietta Blau brachte dabei ihre Erfahrungen mit photographischen Materialien in die Kernphysik mit, und ihre Überzeugung, dass mit Hilfe der photographischen Materialien wichtige Entdeckungen in der Radioaktivität und den Zerfällen von Kernen zu machen seien.
Nachdem sich die Dinge anfänglich gut entwickelten, war Marietta Blau 1923 gezwungen, nach Wien zurückzukehren, weil sich die Gesundheit ihrer Mutter stetig verschlechterte. Die nächsten 15 Jahre verbrachte sie in Wien, wo ihr Stefan Meyer, der Direktor des Instituts für Radiumforschung, die Möglichkeit verschaffte, an seinem Institut zu arbeiten. Trotz ihres großen Einsatzes und ihrer Leistungen erhielt sie dort jedoch nie eine feste Anstellung. Als sie einmal für eine Dozentenstellung im Gespräch war, soll ein Professor zu ihr gesagt haben, dass "Frau und Jüdin zu sein" einfach zu viel sei, als dass sie für die Stelle in Frage käme.
Auf Grund der angeschlagenen Gesundheit ihrer Mutter blieb Marietta Blau keine andere Wahl, als in Wien zu bleiben. So arbeitete sie weiter am Institut für Radiumforschung, im wesentlichen ohne Bezahlung, und entwickelte die Technologie weiter, mit photographischen Platten radioaktive Strahlung nachzuweisen. Doch noch war der Weg weit und die Ergebnisse ernüchternd, und kaum jemand anders hätte wohl die Ausdauer und die Begeisterung aufgebracht, in solchen Schwierigkeiten durchzuhalten, als Marietta Blau, die von einer starken Vision geleitet war.
Noch waren photographische Filme nur geeignet, Röntgenphotographien aufzuzeichnen. Um die Spuren einzelner Kernbausteine wie Protonen oder Alphateilchen nachzuweisen, waren sie noch viel zu grob, die Zahl der unkontrollierbaren Effekte noch viel zu hoch. Zusätzlich hatte sie in Wien nicht das beste Material zum Arbeiten, die radioaktiven Quellen waren schwach, und so waren die wenigen Spuren, die diese schwachen Quellen im Film hinterließen, mit den noch nicht ausgereiften photographischen Materialien noch schwerer zu finden.
Mitte des Jahres 1932 ging Marietta Blau eine Zusammenarbeit mit Herta Wambacher, einer ihrer ehemaligen Studentinnen, ein, deren Dissertation sie betreut hatte. Noch im Herbst des Jahres 1932 feierten sie gemeinsam ihren ersten großen Erfolg. Es gelang ihnen, die Spuren von Protonen nachzuweisen, die sich durch den Film bewegt hatten, nachdem sie von noch nicht direkt zeigbaren Neutronen angestoßen wurden. So gelang es ihnen, die Neutronen nachzuweisen, die gerade eben erst von James Chadwick entdeckt worden waren.
Der nächste große Erfolg der beiden war ebenso erfreulich wie unverständlich. Um die unerwünschte Schwärzung des photographischen Materials durch β- und γ-Strahlung zu reduzieren, entschlossen sich die beiden, einen organischen Farbstoff Pinakryptol Gelb zu verwenden, der erfahrungsgemäß den Film für β- und γ-Strahlung weniger sensibel machte. Gleichzeitig schien es aber, dass der Film durch diese Behandlung wesentlich sensibler für den Nachweis der α-Strahlung wurde. Jedenfalls blieb die Anzahl der nachgewiesenen a-Teilchen gleich groß, während die Anzahl der durch die α-Teilchen geschwärzten Körner zunahm, die α-Spur also deutlicher sichtbar wurde.
Um sich ihrer Ergebnisse sicher zu sein, verglichen Blau und Wambacher die Resultate ihrer Messungen mit den Bildern, die sich aus Aufnahmen von Nebelkammern ergaben. Die Ähnlichkeit der Bilder, die sich mit beiden Methoden ergab, war überzeugend, zumindest für die beiden Physikerinnen.
Indem sie die Reichweite der Rückstoßprotonen, die von Neutronen angestoßen wurden, mit der Reichweite von Protonen, die direkt aus einer radioaktiven Quelle stammten, verglichen, gelang es Blau und Wambacher, eine erste grobe Abschätzung der Energie der Neutronen zu geben.
Blau setzte ihre Forschungen beherzt und geduldig über die Jahre fort. Die nächsten Probleme bestanden darin, dass die Filme zu dünn waren, als dass die radioaktiven Teilchen in ihnen bis zum Stillstand abgebremst wurden. So war es ihr nur in seltenen Fällen möglich, Rückschlüsse auf die Energie der radioaktiven Strahlung zu ziehen. 1934 erhielt Marietta Blau von Marie Curie die Gelegenheit, am Institut du Radium in Paris mit starken radioaktiven Quellen zu arbeiten. In dieser Zeit hatte sie großartige Möglichkeiten, die Fähigkeiten ihrer Filme zu testen und zu verbessern. Gemeinsam mit der Firma Ilford gelang es Blau, die Technologie der Filmerzeugung immer weiter voran zu treiben, und so kam es, dass sie 1937 gerade rechtzeitig ihre neuen Emulsionen bereit hatte, als sich ihr eine weitere einzigartige Gelegenheit bot. In mitten eines feindlichen Umfeldes, umgeben von heimlichen Nationalsozialisten und feindlichen Physikern, die ihre Filme mehr "anschwärzten" als es die Röntgenstrahlung hätte tun können, bot sich ihr plötzlich eine unerwartete Chance. Viktor Hess, der Entdecker der Kosmischen Strahlung, bot ihr an, ihre Filme in seinem Forschungslabor am Hafelekar bei Innsbruck der Kosmischen Strahlung auszusetzen. Blau nahm dankend an, und so wurden ihre neu entwickelten Filme bis Juni 1937 fünf Monate lang in einer Höhe von 2300 Metern der Kosmischen Strahlung exponiert.
Schon bei der ersten Sichtung des entstandenen Materials fanden Blau und Wambacher Spuren, die Protonen auf ihrem Weg durch den photographischen Film hinterlassen hatte, die eine Länge aufwiesen, wie sie weder die beiden noch irgend jemand anders jemals zuvor gesehen hatten. Die Energien der Kosmischen Strahlung, die hinter diesen Erscheinungen stand, musste weit jenseits dessen liegen, was man von den radioaktiven Zerfällen der natürlichen Elemente bisher kannte. Aber es sollte noch bedeutend spannender werden. Denn an einigen wenigen Stellen im photographischen Film entdeckten die beiden Forscherinnen seltsame Sterne. Von jeweils einem Punkt gingen einige Spuren aus, wie sie von Protonen oder Heliumkernen hätten stammen können. Noch waren die Filme bei weitem noch nicht so perfekt wie jene, die später zur Entdeckung des Pions führen würden, und die Ergebnisse waren daher noch sehr schwer zu deuten. Aber einiges konnte man zu diesem Zeitpunkt schon völlig klar folgern: Der Stern, den Marietta Blau und ihre Mitarbeiterin Herta Wambacher entdeckt hatten, stammte von der Zertrümmerung eines Atomkernes. Ein Atomkern war von einem Teilchen, das über extrem hohe Energie verfügt haben musste, getroffen worden, und unter der Wucht des Einschlages war es dann auseinander geschleudert worden, seine Kernbausteine flogen sternförmig auseinander.
Das Teilchen, das diese Kernexplosion ausgelöst hatte, musste aus der Kosmischen Strahlung stammen, da seine Energie um vieles höher sein musste, als sie bei gewöhnlichen Kernzerfällen frei wurde. Der Kern, der zerstört worden war, musste zu den schwereren gehören, die in der Emulsion zu finden waren, denn seine Kernladungszahl musste mindestens neun betragen, da neun Spuren von seinem Zentrum ausgingen. Am ehesten dürfte es sich um ein Brom- oder ein Silberatom gehandelt haben. Blau und Wambacher waren damit die ersten, die das Zentrum einer Kernzertrümmerung sichtbar gemacht hatten.
Das Paper, am 2. Oktober 1937 in Nature veröffentlicht [35], markiert den kurzen, spektakulären Höhepunkt in der Karriere von Marietta Blau. An diesem Punkt hätte sie es eigentlich geschafft. Die von ihr entwickelte Methode begann zu greifen. Die Filme waren so weit ausgereift, dass mit ihnen wissenschaftlich geforscht werden konnte. Die ersten Ergebnisse hielt sie bereits in Händen, und die Ergebnisse waren spektakulär. Noch ein wenig Zeit intensiver Forschung hätte ausgereicht, und Marietta Blau hätte die Früchte ihrer Arbeit einbringen können. Doch so plötzlich der Erfolg kam, verebbte er auch wieder. Im Jahre 1938 musste Marietta Blau vor den Nationalsozialisten fliehen, die ihr noch auf der Flucht ihre gesamten Forschungsunterlagen raubten. Blau selbst war auf die Unterstützung von Albert Einstein angewiesen, der ihr eine Anstellung an der Universität von Mexico verschaffte. Allerdings war sie dort weit ab vom Puls der Wissenschaft, ihre Arbeit war unterbrochen, und sie selbst über Monate und Jahre zum Abwarten verurteilt. Inzwischen nutzten andere die von ihr entwickelten photographischen Platten, und machten damit die Entdeckungen, vor denen Marietta Blau eben noch selbst knapp gestanden war. Als bescheidener, ruhiger Mensch, der sie war, gelang es ihr nicht, die Mittel aufzutreiben, die sie benötigt hätte, um ein effizientes Labor aufzubauen. Als sie 1960 nach Wien zurückkehrte, war sie trotz ihrer großen Leistungen außer im kleinen Kreis derjenigen, die Kernemulsionen seit der ersten Stunde verwendeten, völlig vergessen. Obwohl sie offenbar fast völlig mittellos war, verbat es ihr der Stolz, eine Rente von Kodak und Ilford anzunehmen, die sich für Blaus Verdienste um die Filmindustrie erkenntlich zeigen wollten. Nach einem aufregenden Leben, nach langen Jahren der wissenschaftlichen Arbeit, nach einem kurzen Höhepunkt ihres Forscherlebens, nach langen Jahren der Flucht, des Reisens, des Hoffens und immer wieder neuen Enttäuschungen verbrachte sie ihren Lebensabend, von der Welt vergessen und alleine in Wien. [35,36,37,38]
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