Im Rahmen des Hochbegabtenmodells Mittelfranken hatte ich die Möglichkeit mir die Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz an der technischen Universität in München anzusehen. Sie ist eine der leistungsfähigsten Neutronenquellen weltweit und einmalig in Deutschland. Durch Kernspaltung werden in ihr aus Uran hunderte Billionen freie Neutronen erzeugt. Mit einer thermischen Leistung von 20 MW hat der Kernreaktor sogar den weltweit höchsten Elektronenfluss. Aber wofür benötigt man die einzelnen Neutronen überhaupt?

In Garching werden diese für die Anwendung in der Forschung erzeugt, z.B. in der Medizin oder Industrie. Geforscht werden kann direkt beim Kernreaktor oder in einer ein paar Meter entfernten Halle mit Neutronenleitern. Diese leiten, wie der Name schon sagt, Neutronen, die vom Reaktor kommen. Sie dienen dazu verschiedene Maschinen anzutreiben bzw. Versuche mit Neutronen durchzuführen. Es gibt z.B. den KOMPASS, ein Spektrometer,  das mit Hilfe von Neutronen Material untersuchen kann. Spektrometer können allgemein Spektren ausmessen. Der KOMPASS spezifisch ist für Messungen mit polarisierten Neutronen konzipiert und dient zur 3D-Polarisationsanalyse, also der Analyse der magnetischen Eigenschaften von Materialien.  Der KOMPASS kann demnach zur Untersuchung schwacher magnetischer Strukturen und deren Dynamiken dienen, was dabei helfen kann spezielle Materialien zu finden, die z.B. Energie ohne Verluste leiten könnten.

Direkt beim Reaktor befinden sich auch viele Arbeitsbereiche. Um dorthin zu kommen, muss man sich als Besucher allerdings einem strengen Sicherheitscheck unterziehen. Es ist somit nicht erlaubt Handys oder Kameras mitzunehmen. Außerdem darf man wegen der Strahlungsgefahr nur lange Hosen tragen und die Schultern müssen bedeckt sein. Unter 16 Jahren ist der Besuch des Reaktors ebenfalls nicht möglich. Zudem ist die Reaktorhalle selbst durch dicke Betonwände, unterschiedlichen Außen- und Innendruck und ein eigenes Fundament gesichert, damit der Kernreaktor nicht so leicht zerstört werden kann.

In der Halle kann man das Äußere des Reaktors und verschiedene Maschinen, wie ein weiteres Spektrometer, den „Stress-Spec.“ sehen. Da Neutronen sehr klein und neutral sind und feste Stoffe so leicht durchdringen können, ohne sie zu zerstören, können sie zur Durchleuchtung diverser Materialien genutzt werden. Dabei können zwei- oder dreidimensionale Rekonstruktionen angefertigt werden; das Stress-Spec. dient so zur Texturbestimmung. Andere Nutzungsmöglichkeiten sind z.B. die Leitfähigkeit von bestimmten Materialien, z.B. Silizium, zu erhöhen, sodass diese für die Hochleistungselektronik verwendet werden können oder Radioisotope für die Medizin herzustellen, die in der Krebstherapie eingesetzt werden können.

Bevor wir die Neutronenquelle wieder verlassen haben, konnten wir von einem Besucherfenster aus noch das Innere des Reaktors betrachten. Näher zum Reaktorbecken konnte man aufgrund der Strahlungsgefahr leider nicht. Der Reaktor ist ein Schwimmbeckenreaktor, einfach weil er mit Wasser gefüllt ist und in etwa so aussieht wie ein Schwimmbecken. Das Wasser dient zur Kühlung der Brennstäbe im Reaktor.

Insgesamt war der Besuch der Neutronenquelle sehr interessant, da man so etwas nicht jeden Tag zu Gesicht bekommt. Wer an der TUM studiert, hat jedoch die Möglichkeit (unter bestimmten Voraussetzungen) selbst in der Neutronenquelle zu forschen.

Emma Götz, Q11