Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Methaneis im Teilchenbeschleuniger

11.01.2008
Doktorandenpreis für erste Größenmessung von Methaneiskristallen

Methaneiskristalle werden über zehnmal größer als bisher angenommen. Diese Erkenntnis verdanken wir Untersuchungen von Stephan Klapp, Doktorand der Exzellenz-Graduiertenschule GLOMAR - Global Change in the Marine Realm an der Universität Bremen. Seine Messungen führte er am Teilchenbeschleuniger HASYLAB in Hamburg zusammen mit Göttinger Kollegen durch.

Am 11.1.2008 erhält er für die Veröffentlichung zu diesen Arbeiten in der angesehen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters den mit 1.000 Euro dotierten GLOMAR Preis 2007. Er wird vergeben für die beste wissenschaftliche Veröffentlichung von GLOMAR-Doktoranden. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Natürliche Methaneis-Kristalle erreichen Durchmesser von ca. 0,6 Millimeter, während im Labor erzeugte Methaneisproben nur etwa 0,04 Millimeter groß sind. "Wir waren von den Ergebnissen völlig überrascht - anhand von im Labor erzeugten Kristallen dachten wir, das natürliche Kristalle viel kleiner sind", so Stephan Klapp. "Anscheinend verändern sich die Kristalle nach ihrer ersten Bildung noch und wachsen. Vielleicht ist es sogar möglich, dass die Größe etwas über das Alter von Methaneis verrät", mutmaßt der Geologe.

Methaneis ist ein wichtiger Teil im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die schieren Mengen, die im Meeresboden lagern, enthalten mehr Energie als alle Öl-, Kohle- und Gasvorräte der Welt zusammen. Gleichzeitig ist das in ihm enthaltene Methan 30-Mal klimaschädlicher als Kohlendioxid, wenn es in die Atmosphäre gelangt. Von daher ist es wichtig, dass wir so viel wie möglich über diesen Stoff erfahren. Dazu gehört auch die Kenntnis seiner Kristallstruktur. Denn dieses Wissen hilft, zu verstehen, wie sich Methaneis bildet, wie es wächst und welche Prozesse in seiner Umgebung ablaufen.

Um die nur bei hohem Druck und niedrigen Temperaturen stabilen Kristalle zu messen, nutzte Stephan Klapp Synchrotronstrahlen, erzeugt durch den Teilchenbeschleuniger DORIS III des Hamburger Synchrotronstrahlungslabors HASYLAB. Damit das Methaneis nicht zu Wasser und Gas zerfällt, wurden die Proben auf unter minus 200 Grad Celsius abgekühlt. Das hieß aber auch, dass die Messstrahlen mehrere Zentimeter Metall - Isolierung und Probenbehälter - durchdringen mussten, um zur Probe zu gelangen und dann noch einmal denselben Weg bis zur Aufzeichnung auf der anderen Seite der Probe.

"Dazu brauchten wir extrem hochenergetische Röntgenstrahlung. Genau wie bei sichtbaren Licht hat auch Röntgenstrahlung ein breites Spektrum an Wellenlängen. Die Strahlung, die ein Arzt verwendet, ist im Vergleich zu der von uns benutzten energiearm und langwellig.", erklärt Stephan Klapp. "Diese Strahlung entsteht, wenn Elektronen auf knapp unter Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und dann um die Kurve des Beschleunigerringes fliegen. - Die Strahlung fliegt weiter geradeaus. Und genau an diesen Stellen positionieren wir unsere Probenbehälter", erläutert der frischgebackene Preisträger weiter. Die Strahlung durchdringt mühelos die Wand des Beschleunigers, den Probenbehälter samt Probe und wird auf der anderen Seite aufgezeichnet. Anhand der Länge der Streifen, das die Strahlung bei der Aufzeichnung hinterlässt, können die Wissenschaftler auf die Größe der Kristalle schließen.

Gerne helfen wir mit weiteren Informationen/ Bildanfragen /Interviews:

Kirsten Achenbach
Öffentlichkeitsarbeit MARUM
Tel.: 0421-218 65541
achenbach@marum.de
Stephan A. Klapp
Doktorand GLOMAR
Tel: 0421-218 8656
sklapp@uni-bremen.de

Kirsten Achenbach | idw
Weitere Informationen:
http://www.marum.de
http://www.desy.de

Weitere Berichte zu: Methaneis Strahlung Teilchenbeschleuniger

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung
21.02.2020 | Universität Paderborn

nachricht 10.000-mal schnellere Berechnungen möglich
20.02.2020 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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: Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung

Wissenschaftler der Universität Paderborn und der TU Dortmund veröffentlichen Ergebnisse in Nature Communications

Computer speichern Informationen in Form eines Binärcodes, einer Reihe aus Einsen und Nullen – sogenannten Bits. In der Praxis werden dafür komplexe...

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

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

Globale Datenbank für Karstquellenabflüsse

21.02.2020 | Geowissenschaften

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Langlebige Fachwerkbrücken aus Stahl einfacher bemessen

21.02.2020 | Architektur Bauwesen

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