Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Astrophysik: Rollentausch beim Protonen-Einfang

28.09.2015

Mit einem neuen Verfahren untersuchen Frankfurter Physiker die Entstehung protonenreicher Elemente in den Sternen. Weil einige dieser Elemente nach kurzer Zeit zerfallen, lässt man sie in einem Beschleuniger kreisen, in dem sie auf ruhende Protonen prallen.

Die Synthese schwerer Elemente in den Sternen oder bei Supernovae ist in großen Teilen verstanden: Die meisten Isotope der Elemente schwerer als Eisen enstehen durch eine Reihe von Neutronen-Einfangprozessen und anschließenden radioaktiven Zerfall.

Rätselhaft bleibt bis jetzt die Entstehung einiger Dutzend natürlich vorkommender protonenreicher Kerne. Astrophysiker vermuten, dass sie zum Teil eine Folge von Protoneneinfängen an schon vorhandenem Material sind und untersuchen dies in Beschleunigern. Die Gruppe um Prof. René Reifarth von der Goethe-Universität hat nun eine clevere Methode gefunden, die Ausbeute dieser Reaktionen deutlich zu erhöhen.

Bisher untersuchten Physiker die Protonen-Einfangreaktion, indem sie einen Protonenstrahl erzeugten und auf die Probe eines der protonenreichen Elemente prallen ließen. Problematisch wird diese Methode, wenn die Probe aus einem schnell zerfallenden radioaktiven Isotop besteht.

Da solche Isotope an vielen wichtigen Proton-Einfang-Prozessen beteiligt sind, entzogen sich diese bisher der experimentellen Untersuchung. Nun hat die Gruppe von René Reifarth gezeigt, dass man die Rollen von Probe und Teilchenstrahl vertauschen kann. Sie schoss dazu einen Strahl frisch erzeugter Ruthenium-96-Ionen im Ionenspeicherring des GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung auf ein quasi ruhendes Protonengas.

„Auf diese Weise können wir später den teuren und kurzlebigen radioaktiven Schwerionenstrahl am effizientesten nutzen“, erklärt Reifarth die Vorteile der Methode. Zwar könnte man die Zahl der Protenen-Einfangreaktionen auch erhöhen, wenn man die durchquerte Protonenschicht dicker machte, müsste dann aber in Kauf nehmen, dass der Schwerionenstrahl deutlich abgebremst wird.

Die Forscher verwenden daher nur eine sehr dünne Protonenschicht und lassen den Ionenstrahl im Ring kreisen, so dass er eine Million Mal pro Sekunde mit dem Protonengas kollidiert. In jedem Umlauf wird dann die im Protonengas verlorene Energie mit einem Elektronenkühler wieder zugeführt.

Publikation:
Bo Mei et al. : First measurement of the Ru 96 (p,gamma)Rh 97 cross section for the p-process with a storage ring, in: Phys. Rev. C 92, 035803 (2 .9.2015) http://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.92.035803

Informationen: Prof. René Reifarth, Institut für Angewandte Physik der Goethe-Universität und Sprecher des Helmholtz International Center for FAIR, Campus Riedberg, Tel.: (069) 798-47442, Reifarth@physik.uni-frankfurt.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 gegründet mit rein privaten Mitteln von freiheitlich orientierten Frankfurter Bürgerinnen und Bürgern fühlt sie sich als Bürgeruniversität bis heute dem Motto "Wissenschaft für die Gesellschaft" in Forschung und Lehre verpflichtet. Viele der Frauen und Männer der ersten Stunde waren jüdische Stifter. In den letzten 100 Jahren hat die Goethe-Universität Pionierleistungen erbracht auf den Feldern der Sozial-, Gesellschafts- und Wirtschaftswissenschaften, Chemie, Quantenphysik, Hirnforschung und Arbeitsrecht. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Heute ist sie eine der zehn drittmittelstärksten und drei größten Universitäten Deutschlands mit drei Exzellenzclustern in Medizin, Lebenswissenschaften sowie Geisteswissenschaften."

Herausgeber: Die Präsidentin
Abteilung Marketing und Kommunikation,
60629 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation Theodor-W.-Adorno-Platz 1, 60323 Frankfurt am Main Telefon (069) 798 – 1 24 98, Telefax (069) 798 – 763 12531, E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de
Internet: www.uni-frankfurt.de 

Dr. Anne Hardy | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp
18.10.2019 | Forschungsverbund Berlin e.V.

nachricht Lumineszierende Gläser als Basis neuer Leuchtstoffe zur Optimierung von LED
17.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Insekten teilen den gleichen Signalweg zur dreidimensionalen Entwicklung ihres Körpers

18.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp

18.10.2019 | Physik Astronomie

Innovative Datenanalyse von Fraunhofer Austria

18.10.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics