Teilchenbeschleuniger Fair: Zeitreise Richtung Urknall

Teilchenbeschleuniger Fair: Zeitreise Richtung Urknall

, aktualisiert 04. Juli 2017, 14:30 Uhr
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Das Luftbild zeigt das Baufeld der in Darmstadt geplanten Teilchenbeschleunigeranlage Fair. Im Vordergrund ist die Schneise des Beschleunigerrings zu sehen.

Quelle:Handelsblatt Online

Was passierte im gerade entstandenen Universum kurz nach dem Urknall? Antworten darauf soll der Teilchenbeschleuniger Fair liefern. In Darmstadt ist heute der Startschuss für das ehrgeizige Projekt gefallen.

DarmstadtStartschuss für eine Zeitreise in die Anfänge des Universums: Mit dem Teilchenbeschleuniger Fair (Facility for Antiproton and Ion Research) wollen Wissenschaftler Rätsel des Universums lösen. Gelüftet werden sollen unter anderem Geheimnisse aus der Zeit kurz nach dem Urknall vor etwa 13,8 Milliarden Jahren. Am heutigen Dienstag (4. Juli) hat der Bau der Anlage offiziell begonnen, der volle Betrieb ist für 2025 geplant.

Auf einer Fläche von 20 Hektar entsteht Fair am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt. „Das Projekt wird die Grenze unseres Wissens über das Universum weiter nach vorne schieben“, sagt der wissenschaftliche Geschäftsführer von Fair und GSI, Paolo Giubellino. Und Jörg Blaurock, technischer Geschäftsführer von Fair und GSI, ergänzt: „Das ist eine hochkomplexe Anlage. Wir wollen einzigartige Experimente durchführen.“

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Herzstück der neuen Anlage ist ein 1,1 Kilometer langer Ringbeschleuniger, der 17 Meter tief unter der Erde verläuft. Er wird an den bestehenden GSI-Beschleuniger angedockt, der etwa 200 Meter Umfang hat.

Elektrisch geladene Teilchen, Ionen und Antiprotonen mit einem Durchmesser von rund einem Zehnmillionstel Millimeter nehmen hier extrem hohes Tempo auf. In der neuen Anlage sollen sie etwa 297.000 Kilometer pro Sekunde und damit fast Lichtgeschwindigkeit erreichen. Dann prallen sie auf einen Widerstand, auf eine Folie oder biologische Zellproben.

Dabei wollen Forscher beobachten, wie beim Zusammenstoß durch den extremen Druck und die extreme Temperatur neue Teilchen und Materieformen entstehen. Daraus können Wissenschaftler Rückschlüsse auf die Entwicklungsgeschichte des Universums ziehen.

Beim Aufprall sollen auch extrem hohe Temperaturen erzeugt werden, wie sie im Inneren von explodierenden Sternen entstehen. Wegen der Strahlung müssen die Gebäude der Anlage bis zu acht Meter dicke Betonwände haben.


Ein Milliardenprojekt

Für das Bundesforschungsministerium ebnet Fair „den Weg für bahnbrechende Entdeckungen in Astro-, Kern- und Teilchenphysik bis hin zu Bio- und Materialwissenschaften“. Für die Errichtung seien auf Preisbasis 2005 fast 1,3 Milliarden Euro eingeplant. Der Bund übernimmt 65 Prozent davon, das Land Hessen 10 Prozent.

Gesellschafter der Fair GmbH sind neben Deutschland auch Finnland, Frankreich, Indien, Polen, Rumänien, Russland, Schweden und Slowenien. Großbritannien ist assoziierter Partner. Das internationale Beschleunigerzentrum soll rund 3000 Forschern aus 50 Ländern zur Verfügung stehen.

Bis es so weit ist, müssen laut Planung noch zwei Millionen Kubikmeter Erde bewegt werden – was etwa der Menge beim Bau von 5000 Einfamilienhäusern entspricht. Rund 600.000 Kubikmeter Beton müssen verbaut werden sowie 65.000 Tonnen Stahl. Auf der Baustelle sollen bis zu 1000 Menschen beschäftigt werden.

Nach Fertigstellung gehört Fair dann weltweit zu den leistungsfähigsten Teilchenbeschleunigern. Am häufigsten verglichen wird die Anlage in Darmstadt mit dem Europäischen Kernforschungszentrum Cern bei Genf. Dort ist der Beschleunigerring allerdings mit knapp 27 Kilometern deutlich länger als die Version in Darmstadt.

Quelle:  Handelsblatt Online
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