Kernspinresonanz gegen Landminen

TU-Darmstadt entwickelt Verfahren zu versteckten Sprengstoffen

Forscher der Technischen Universität Darmstadt haben ein neues Verfahren zum Aufspüren von versteckten Landminen entwickelt. Dabei wird das Kernspinresonanz-Verfahren, das sonst zur Abbildung menschlicher Organe dient, angewandt. Die Methode soll auch geringste Sprengstoffspuren sichtbar machen, berichtet das Wissenschaftsmagazin „Journal of Physics D – Applied Physics“ in seiner jüngsten Ausgabe.

Die alternativen Detektionsverfahren zielen auf die Stickstoff-14-Atomkerne, die in praktisch jedem Sprengstoffmolekül enthalten sind. Favoriten sind dabei verschiedene Varianten der magnetischen Kernspinresonanz, die bereits in der Medizin oder der Chemie eingesetzt werden. „Die Atomkerne tragen in sich kleine magnetische Dipolmomente, die ausgerichtet sind. Wenn man Hochfrequenzstrahlung einer bestimmten Wellenlänge einstrahlt, kann man sie umklappen“, so Franz Fujara vom Physikalischen Institut der Technischen Universität Darmstadt. Dem Team um Markus Nolte, Professor für Festkörperphysik an der TU-Darmstadt, gelang im Labor ein neues Verfahren um diese Signale zu verstärken.

Landminen können mit herkömmlichen Metalldetektoren nur schwer ausfindig gemacht werden, da die Hersteller so wenig Metallteile wie möglich verwenden. Durch die Genauigkeit der Detektoren zum Aufspüren der Minen kann ein Gramm Metall aus 20 Zentimetern Entfernung entdeckt werden. Problematisch dabei ist, dass auch rostige Metallteile wie Plättchen, Nägel oder Schrauben einen Fehlalarm geben können. Der Ansatz der Darmstädter Forscher war daher anders: Durch die neue Methode können auch kleinste Mengen, bis zu einem halben Gramm, des Sprengstoffs TNT (Trinitrotoluol) sichtbar gemacht werden. Weltweit sind nach Angaben der Anti-Minen-Kampagne zwischen 60 und 100 Mio. Landminen in mehr als 60 Ländern verteilt. Jährlich werden 20.000 Menschen durch solche Minen verletzt oder getötet.