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Teilchenbeschleuniger zum Anfassen

Zeit
18:00 - 24:00 Uhr
Veranstalter
Uni Jena: Institut für Optik und Quantenelektronik (IOQ) und Helmholtz-Institut Jena
Ort
Max-Wien-Platz 1, Foyer/Kopierraum
Adresse
Max-Wien-Platz 1

Mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegen Teilchen durch die Beschleunigeranlagen dieser Welt. An einfachen Modellen zeigen wir, wie sie auf diese Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Außerdem machen wir die schnellen Teilchen in unserer Umwelt sichtbar.

Schnelle geladene Teilchen haben vielfältige Anwendungsgebiete. Mit ihnen wollen die Wissenschaftler den Aufbau der Materie – Elementarteilchen, Kerne, Atome und Moleküle – bis hin zur Entstehung unseres Universums und seiner Entwicklung seit dem Urknall genau verstehen lernen. Außerdem wird durch sie die Welt der Antimaterie zugänglich, sodass untersucht werden kann, ob unsere Welt auch noch zusammenhält, wenn man die Materie einfach durch ihre Antimaterie ersetzt. Auch in der Medizin finden schnelle geladene Teilchen Anwendung, z. B. in der Tumortherapie.
Aber was muss man machen, damit die Teilchen so schnell werden? Die dafür benötigten Beschleunigeranlagen sind riesig. Der Large-Hadron-Collider (LHC) hat z. B. einen Umfang von 27 km. Außerdem passiert alles wahnsinnig schnell und die Ionen sieht man nur als Strich auf einem Messgerät. Bei uns können kleine und große Wissensdurstige an einfachen Modellen versuchen, schnelle Teilchen zu erzeugen. Wir haben auch ein paar unbekannte „Atome“ vorbereitet, deren Form von den Besuchern noch untersucht werden kann.
Schnelle geladene Teilchen umgeben uns tagtäglich. Teilweise kommen sie aus dem Weltall, weshalb man sie auch kosmische Strahlung nennt – sie verursacht unter anderem die Polarlichter. Ein anderer Teil kommt aus der Erdkruste, wo es schon seit Milliarden Jahren zu radioaktiven Zerfällen kommt. Diese Teilchen sind Teil der Hintergrundstrahlung und für den Menschen ungefährlich. Wir werden diese Teilchen in einer speziellen Nebelkammer sichtbar machen. Schon in den frühen Jahren des letzten Jahrhunderts wurden auf diese Weise geladene Teilchen nachgewiesen. Im Jahr 1932 wurde mit Hilfe einer solchen Nebelkammer das Positron als erstes Anti-Teilchen beobachtet.

 
Bild
Innenansicht in das Vakuumgefäß der Alvarez-Struktur im Linear-Teilchenbeschleuniger UNILAC am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH in Darmstadt.
Linearbeschleuniger UNILAC beim GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
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