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Exotische Atomkerne am CERN erforschen

BMBF fördert mit zwei Millionen Euro kernphysikalisches Verbundprojekt
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13.07.2015
Der Jenaer Physiker Prof. Dr. Stephan Fritzsche ist am neuen Verbundprojekt beteiligt. Foto: Jürgen Scheere/FSU Der Jenaer Physiker Prof. Dr. Stephan Fritzsche ist am neuen Verbundprojekt beteiligt.
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Sieben deutsche Universitäten erhalten für kernphysikalische Experimente an ISOLDE 2,3 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Die Forschungsanlage ISOLDE befindet sich am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf und kann exotische Atome erzeugen, die dann beschleunigt und zu verschiedenen Experimenten geleitet werden. Beteiligt sind Arbeitsgruppen der TUs in Darmstadt, Dresden und München sowie der der Universitäten Greifswald, Jena, Köln und Mainz. Das BMBF stellt die Mittel im Rahmen der Verbundforschungsförderung für drei Jahre bereit.


Kurzlebige Atomkerne

Die Forschungsteams führen Untersuchungen an seltenen Atomkernen durch, die oft schon Sekundenbruchteile nach ihrer Produktion bereits wieder zerfallen. Ihre Erzeugung am CERN ist eine Herausforderung und führt oftmals zu lediglich sehr geringen Teilchenzahlen. Für ihre Messungen entwickeln die Arbeitsgruppen daher hochempfindliche Detektoren, um die kurzlebigen Atomkerne nicht nur nachzuweisen, sondern auch ihre Eigenschaften, zum Beispiel Größe, Masse und Anregungsspektrum, mit hoher Genauigkeit zu vermessen. Dabei kommen atomphysikalische Methoden wie die Laserspektroskopie und die Massenspektrometrie ebenso zur Anwendung wie die hochaufgelöste Kernspektroskopie nach Kernstößen und -zerfällen. Ziel ist ein umfassendes Verständnis der Struktur dieser Kerne.

Aus den Ergebnissen dieser Experimente erhoffen sich die Wissenschaftler unter anderem neue Erkenntnisse über die kernphysikalischen Vorgänge in Sternen, der natürlichen Umgebung dieser radioaktiven Kerne. Insbesondere sind deren Eigenschaften wesentlich für das Verständnis der Prozesse unter den extremen Bedingungen, wie sie in Sternen herrschen, die größer und schwerer als unsere Sonne sind. Dort sind außer den ganz leichten Kernen wie Wasserstoff und Helium, die schon nach dem Urknall vorhanden waren, praktisch alle anderen Kerne und damit die entsprechenden chemischen Elemente entstanden, aus denen unsere Umwelt und auch wir Menschen selbst aufgebaut sind. Über die kern- und astrophysikalische Grundlagenforschung hinaus finden die von ISOLDE zur Verfügung gestellten radioaktiven Kerne auch Anwendung bei der Untersuchung von Festkörpereigenschaften und medizinischen Fragestellungen, die von den Entwicklungen der experimentellen Methoden ebenfalls profitieren.

Gefördert wird u. a. ein Projekt der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephan Fritzsche, Lehrstuhlinhaber für Korrelierte Quantensysteme/Theorie an der Uni Jena.

Kontakt (in Jena):
Prof. Dr. Stephan Fritzsche
Theoretisch-Physikalisches Institut der Universität Jena & Helmholtz-Institut Jena
Fröbelstieg 3
07743 Jena
Tel.: 03641 / 947606
E-Mail:

 

 

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