Jülich forscht an der stärksten Neutronenquelle
Wissenschaftler aus dem Forschungszentrum Jülich können für ihre Experimente demnächst die stärkste Neutronenquelle der Welt nutzen. Bei seiner jüngsten Reise nach China besuchte Vorstandsmitglied Prof. Sebastian M. Schmidt den Forschungsreaktor CARR in Fang Shan bei Peking. Dort installierten Physiker und Ingenieure vom Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) drei Geräte, die in Kürze in Betrieb gehen.
Die Geräte aus Jülich sind zwei Einkristall-Diffraktometer und ein Neutronen-Dreiachsenspektrometer zur Erforschung von Dynamik und Magnetismus kondensierter Materie. Sie gehen mit dem Forschungsreaktor CARR (Chinese Advanced Research Reactor) in Betrieb. CARR wird mit einer Leistung von 60 MW die Neutronenquelle mit dem stärksten Neutronenfluss der Welt sein und löst damit den Forschungsreaktor am Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble ab. Der Neutronenfluss soll im Juni starten.
„Die Neutronenstreuung ist für China noch eine relativ neue Methode. Wir freuen uns, dass wir unsere Partner am CIAE beim Aufbau ihrer Neutronenforschung unterstützen können. Forschung mit Neutronen ist inzwischen eine Schlüsseltechnologie für Wissenschaftler auf fast allen Gebieten“, sagte Schmidt. Mit Neutronen kann man tief ins Innere von Materie blicken. Sie sind daher idealen Sonden, um Materie auf der Ebene von Atomen zu untersuchen. Forschung mit Neutronen bereitet den Weg für die Entwicklung magnetischer Materialien für die Computerspeicher von morgen, von umweltfreundlichen Reinigern für Industrie und Haushalt, für die Stromgewinnung aus der Abwärme von Motoren oder das bessere Verständnis biomolekularer Vorgänge in Zellen.
Jülich kann dabei bis 2017 30 Prozent der Strahlzeit nutzen und ist Mitglied in dem Komitee, das über die Vergabe weiterer 30 Prozent entscheidet. „Die erfolgreiche Kooperation mit dem CIAE kann ein erster Schritt hin zu einer Zusammenarbeit mit anderen exzellenten wissenschaftlichen Instituten in China sein, so zum Beispiel mit dem renommierten Institute of Physics“, so Schmidt. Das IOP gilt als eines der weltweit führenden Institutionen für anwendungsnahe physikalische Grundlagenforschung wie Festkörperphysik, weiche Materie, Materialforschung und Energiespeichersysteme.
Neutronen sind elektrisch neutrale Bausteine der Atomkerne. Sie werden in Forschungsreaktoren oder Spallationsquellen erzeugt und auf die zu untersuchenden Proben gelenkt. An den Atomen und Molekülen der Proben werden sie gestreut, wobei sie ihre Richtung und Geschwindigkeit ändern. Die Neutronenstreuung gibt Auskünfte über die Anordnung und Bewegung der Atome, die Methoden wie Röntgen oder Elektronenmikroskopie verborgen bleiben.
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