Plastik als Strahlenschutz

Exkursion der 11B im Juli 2009 zum FRM II

Auch wenn man kein Physikfreak ist, können Exkursionen im Fach Physik Spaß machen und lehrreich sein. Zum Beispiel hat unsere Klasse vergangenes Jahr die Neutronenquelle FRM II und den Teilchenbeschleuniger in Garching besucht. Nun werdet ihr mit den Begriffen wenig anfangen können. Neutronen sind kleine ungeladene Teilchen. Sie können durch viele Stoffe hindurch fliegen, jedoch nicht völlig unbeeindruckt. Dadurch kann man, je nachdem wie stark der Neutroneneinfall auf einen Schirm ist, herausfinden, um welches Material es sich handelt. Außerdem ist es möglich, kleine Haarrisse und andere Fehler innerhalb eines Werkstückes (wie z.B. einen Motorblock) zu finden. Man kann sich das dann wie beim Röntgen vorstellen, nur dass dadurch das Metall und nicht ein Lebewesen geröntgt wird und eine andere Strahlung verwendet werden muss.

Aber die Neutronen können noch mehr. Sie helfen uns nämlich nicht nur in der Materialforschung, sondern auch in der Tumormedizin (Krebsbekämpfung). Diese Neutronen zerstören Gewebe, können aber auch gezielt gerichtet werden. Somit kann man subkutane (direkt unter der Haut liegende) Tumore direkt mit Neutronen beschießen. Dadurch wird der Zellkern der Tumorzellen vernichtet und damit auch der Tumor.

Nun wisst ihr, was man mit Neutronen so alles anstellen kann. Vielleicht interessiert es euch nun brennend, wo diese überhaupt herkommen oder wie man sie herstellt. Die Forscher verwenden dort angereichertes Uran (das gleiche Element, nur ein wenig anders behandelt, dass auch in Atomkraftwerken und Atombomben verwendet wird). Wie ihr wisst, sind Atomkraftwerke ziemlich abgesichert, damit die Strahlung niemandem schadet. Da im FRM II ein anders behandeltes Uran verwendet wird, braucht man auch keine so große Abschirmung. Die Forscher dort arbeiten alle hinter Kunststoffwänden, die die Neutronenstrahlung abschirmt – ja richtig, ganz normales Plastik. Die Neutronen werden sowohl zu wissenschaftlichen als auch zu kommerziellen Zwecken genutzt, um das Projekt zu finanzieren. Zum einen lassen beispielsweise Automobilhersteller Motoren überprüfen, und auf der anderen Seite suchen die Forscher neue Einsatzmöglichkeiten für die Neutronen. Von drei Neutronen werden zwei für Kunden in der Wirtschaft eingesetzt, um sich auch wieder Geld zu beschaffen und eines für die Wissenschaft.

Als nächstes waren wir in dem Teilchenbeschleuniger. Unter einem Teilchenbeschleuniger kann man sich ein Gerät vorstellen, das, einfach gesagt, kleine Teilchen schnell macht. Zuerst durchlaufen die Teilchen eine Stripperfolie, welche die Teilchen quasi „auszieht“, indem es ihm die Elektronen wegnimmt. Dann sind dies geladene Teilchen, die mit Magneten umgelenkt werden können, um dann zu den Experimenten zu gelangen. Was man allerdings mit diesen schnellen Teilchen anfangen kann, erfahrt ihr dann, wenn ihr selbst den Teilchenbeschleuniger mit eurem Physiklehrer besucht.

Peter Friemel , K12