Neuer Teilchenbeschleuniger in Darmstadt
Darmstadt (dpa/wvg) - Auf einer gigantischen Baustelle in Darmstadt wird die internationale Beschleunigeranlage „Fair“ (Facility for Antiproton and Ion Research) gebaut, eines der größten Forschungsvorhaben der Welt. Dort, beim GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, entsteht derzeit ein neuer Beschleunigungsring mit einem Umfang von 1,1 Kilometern, in dem Ionen, also elektrisch geladene Atome, von gigantischen Magneten in Zaum gehalten in einem Vakuum fast Lichtgeschwindigkeit erreichen. Zur Dimension: Licht legt in einem Vakuum in einer Sekunde fast 300.000 Kilometer zurück.
Konnten dem Wissenschaftlichen Geschäftsführer von GSI und Fair“, Paolo Giubellino, zufolge bislang 1000 Wissenschaftler im Jahr hier Experimente machen, werden es künftig rund 3000 sein. „Zigtausende Forscher weltweit versuchen hier über Jahre, Möglichkeiten für Experimente zu bekommen.“ An „Fair“ sei speziell, dass es, anders als an anderen Teilchenbeschleunigern, sehr breite Forschungsmöglichkeiten biete. Dort gebe es einen viel engeren Fokus, sagt Giubellino, der selbst am Cern experimentierte.
Mit dem neuen Ring, der nach derzeitigen Plänen 2027 fertiggebaut sein soll, und der bereits bestehenden Anlage vom GSI gibt es auf dem Gelände dann zwei Ring- und einen Linearbeschleuniger. Hier entdecken Wissenschaftler auch neue Elemente. „Trifft ein Kern zentral auf einen anderen, kann sich ein neuer Atomkern bilden“, sagt GSI-Sprecherin Jutta Leroudier. „So gefundene Elemente müssen in anderen Laboren bestätigt werden.“ Dann muss sie ein unabhängiges Gremium anerkennen. Sechs neue Elemente wurden hier bereits nachgewiesen. Sie stehen heute im Periodensystem unter den Ordnungszahlen 107 bis 112. „Es können Temperaturen, Drücke und Dichten erzeugt werden, wie sie nur im Universum vorkommen“, sagt Peter. „Zusammen mit unseren Experimenten kann man dann Phänomene des Universums verstehen.“
Mit hausgroßen Detektoren wollen die Wissenschaftler bei physikalischer Grundlagenforschung das Geheimnis der Masse lösen. „Der Begriff Masse ist noch gar nicht geklärt. Es geht darum zu verstehen, wie Teile aufgebaut sind, wie Massemechanismen funktionieren“, sagt Leroudier. An dem Rätsel, wie die Gesamtmasse zustande kommt, arbeiten mehrere 100 Forscher. Einer der großen Detektoren erzeugt dem Helmholtzzentrum zufolge Magnetfelder, die so stark sind, dass man damit 480 Tonnen Eisen anheben könnte.
In Kooperation mit der europäischen Raumfahrtagentur Esa wird auch für Missionen im All geforscht. „Wir wollen die Strahlenrisiken von bemannten Missionen und die möglichen Risiken auch für das Material untersuchen“, sagt Leroudier. Von 1997 bis 2008 sind Peter zufolge mit dem Linearbeschleuniger auch tiefer liegende Hirntumore behandelt worden. 450 bereits austherapiert erschienene Patienten wurden dabei punktgenau mit Ionenstrahlen beschossen und so die Tumore abgetötet - eine Therapie, mit der heute Patienten an Kliniken in Heidelberg und Marburg und weiteren im Ausland behandelt werden. „Wir entwickeln die Therapie hier weiter“, sagt Peter.