Neutronen für die Geowissenschaften

Um den Einsatz von Neutronenstrahlen in den Geowissenschaften ging es bei einem internationalen Workshop, den die Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) kürzlich an der TU München in Garching veranstaltet hatte. Rund 50 namhafte Wissenschaftler aus führenden deutschen Geoinstituten diskutierten über die vielseitigen Anwendungen, die von der Grundlagenforschung zum Materialverhalten unter extremen Bedingungen bis zu den im Erdinnern vorherrschenden hohen Temperaturen und Drücken reichten. Außerdem wurden Forschungsergebnisse zu Texturuntersuchungen in Gesteinen vorgestellt, die durch die Tektonik der Erdkruste verursacht werden.

Eine weitere Anwendung besteht bei der Altersbestimmung von Gesteinen, die mittels der Neutronenaktivierungsanalyse auf präziseste Weise untersucht werden können. Die aktuellen Forschungsthemen in den Geowissenschaften beschränken sich jedoch nicht nur auf den Planeten Erde. Am FRM II wurden bereits Meteoriten von Marsgestein untersucht und erste Messergebnisse hierzu vorgestellt.

Durch seine hochpräzise Instrumentierung bietet der FRM II insbesondere auch für die Geowissenschaften ein ideales Forschungsumfeld, das Prof. Winfried Petry, Wissenschaftlicher Direktor der Forschungsneutronenquelle, noch erweitern will. Geplant sind Experimentiermöglichkeiten bei gleichzeitig extrem hohen Druck und hohen Temperaturen, welche die Bedingungen im Erdmantel simulieren. Laut Petry könnte damit beispielsweise geklärt werden, wie sich Wasser in Magmaschmelzen unter hohem Druck und Temperaturen löst und dabei entscheidend deren Fließfähigkeit ändert.