Langfolge – Seite 15

RES040 Dynamik des Meeresbodens

subduction Der Meeresboden bewegt sich und das hat Konsequenzen. Am Geomar in Kiel erforscht Heidrun Kopp, was Ursachen und Folgen dieser Dynamik sind.

Und so reden wir über Plattentektonik, Erdbeben, Vulkanismus, Alfred Wegener, Kontinentalverschiebung, die eurasische Platte, alte kontinentale Schilde, über die sieben großen Erdplatten (und darüber, dass niemand genau weiß, wieviele Erdplatten es wirklich gibt), über Erdbeben- und Vulkangürtel, einstürzende Salzstöcke, Plattengrenzen, die San-Andreas-Verwerfung, über ozeanische und kontinentale Platten, über die Tsunamis nach den Beben in Sumatra 2004 und Japan 2011.

Ich lerne die vier Gründe kennen, die zu Tsunamis führen können: Erdbeben, Hangrutschung, Vulkanismus (da kommen dann manchmal Inseln wie Krakatau bei raus) und Meteoriten (aber das ist bislang noch nicht beobachtet worden).

Dann reden wir über Fjorde, Wellenhöhen, den mittelozeanischen Rücken, Seekabel, Erbebenprognosen, Störungszonen, Istanbul, die nordanatolische Verwerfung, Blattverschiebungen, Gashydrate, Schlammvulkane, Tiefseemessgeräte, Ozeanbodenseismometer, Geodäsie, Old Shatterhand, Seismographie, Starkbeben, Subduktionszonen, die Richter-Skala, erdbebensichere Gebäude, über die Dauer von Erdbeben (Spoiler: Die dauern in der Regel länger, als man denkt), syntaktischen Schaum, marine Geodäsiegeräte, über einen sehr coolen Wellengleiter, die Marmarasee, seismische Zyklen, das stärkste jemals registrierte Erdbeben (Magnitude 9,5) in Chile, Petrologie, Geochemie, den Klimawandel, mineralische Rohstoffe, seltene Erden (die übrigens gar nicht so selten sind), Maganknollen und darüber, dass seit 2004 die stärksten Erdbeben der letzten 40 Jahre registriert werden.

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Veröffentlicht am 05.09.2014
Dauer: 1 Stunde 31 Minuten
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RES038 Der European XFEL

Beschleunigung im Resonator Acceleration in a resonator Am DESY in Hamburg entsteht das internationale Projekt European XFEL, mit dem man sich beispielsweise Atome und chemische Reaktionen ansehen kann. Ich treffe Hans Weise, den Projektleiter für den Beschleuniger des European XFEL und lasse mir erklären, wie so ein Gerät funktioniert.

Der Freie-Elektronen-Laser XFEL ist ein Linearbeschleuniger, der Synchrotronstrahlung erzeugt. Das ist sehr kurzwelliges Licht. Wir reden außerdem über Kreisbeschleuniger, Elektronen, Magnetfelder, Lichtmikroskope, Wellenlängen, das Lichtspektrum, Detektoren, CCD-Chips, Pixel, die Blende, Licht, den Freie Elektronen Laser FLASH, über Undulatoren, Permanentmagneten, Brillanz, Lichtgeschwindigkeit, Raumladung, die RF Electron Gun (darin eine Kathode aus Cäsium-Tellurid), das Dampfradio, die Kathodenstrahlröhre, Röhrenfernseher, Anoden, die Mattscheibe, PETRA III (auch ein Beschleuniger am DESY), die TU-Darmstadt, Supraleitung, CERN, Protonen, die TESLA Test Facility (schonwieder ein Beschleuniger), Maury Tigner, Bjørn Wiik, HERA (der große Beschleuniger), Kollimatoren, elektromagnetische Resonatoren, Kupfer, den Linearbeschleuniger SLAC an der Stanford University, Positronen, Hochenergiephysik, das Higgs-Teilchen, über Technologietransfer, die Uni Hamburg, die GSI (aus RES035 und 036), das FZ Jülich, die Helmholtz-ARD, Plasma, internationale Kooperation, über Rohrhersteller in der Ukraine, Laborkultur, Klein- und Großserienbau, Reinräume, Bergbau, Tunnelbohrmaschinen, Schildvortrieb, die Druckgeräteverodnung, kalte Gase, Injektoren und Kickertische.

DESY gibt seit kurzem übrigens das lesenswerte und kostenlose Magazin femto heraus.

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Veröffentlicht am 08.08.2014
Dauer: 1 Stunde 23 Minuten
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Mehr zum Thema:
37 Das DESY in Hamburg
92 Strahlenphysik am HZDR
93 Beschleuniger-Simulation
109 Mal kurz zu Quanten
110 Quantenphysik
125 Über die Gesetze der Natur

Themen: Magnetfelder DESY Materialforschung Beschleuniger Medizin Physik

Diese Folge zitieren: Holger Klein/Helmholtz-Gemeinschaft: Resonator-Podcast: "38 Der European XFEL". 08.08.2014, https://resonator-podcast.de/2014/res038-der-european-xfel/ (CC-BY 4.0)

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RES036 Schwerionenforschung

1239f6b910 Bei der GSI in Darmstadt treffe ich Forschungsdirektor Karlheinz Langanke und lasse mir erklären, warum man Teilchenbeschleuniger baut, was man mit diesen Geräten anstellt und warum man Speicherringe braucht, wenn man neue Elemente erzeugt hat.

Wir reden über Schwerionen, den UNILAC, normale Ionen, Elektronen, Wechselfelder, Protonen, Uran, Synchrotrons und die Lichtgeschwindigkeit, Ladungszahlen, Protonenzahlen, Neutronenzahlen, die Wechselwirkungen, den Beta-Zerfall, Halbwertszeiten, Fragmentierung (um Kerne herzustellen), einen Fragmentseparator (siehe Bild), Supraleitung, Kalzium, Copernicium, die Coulomb-Barriere, Alphateilchen (und deren Zerfall), das Periodensystem, den SHIP, Chemie, die Atomhülle, Element 117, über Astrophysik, Sterne, Plasma, den Grundzustand. Wir hören von Wolfgang Hillebrandt, Caltech, der Deutschen Forschungsgemeinschaft, den Unis in Aarhus und Kopenhagen, von FAIR, Antimaterie, Antiprotonen, dem FZ Jülich, der Quantenchromodynamik, Laserspektroskopen, der Uni Mainz, Atomphysik, Plasmaphysik, Biophysik, der grandiosen Partikeltherapie (in Heidelberg, Marburg und Shanghai) zum Ruhme Gerhard Krafts, der ESA, dem HZDR und Elemente-Entdecker Gottfried Münzenberg.

Ich lerne, dass bei der GSI Temperatur egal und kinetische Energie umso interessanter ist, dass es Phasendiagramme gibt, wie man Elemente benennt, wenn man welche gefunden hat, dass das Universum angewandte Kernphysik ist, welche Verbindung es zwischen Copernicium und Polen gibt und dass die GSI aufhören kann, zu forschen, „wenn wir das System Kern mit der starken Wechselwirkung exakt simulieren können“ (Langanke) – was aber noch lange nicht der Fall ist. Außerdem preisen wir die Geschichtswissenschaft.

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Veröffentlicht am 11.07.2014
Dauer: 1 Stunde 56 Minuten
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Mehr zum Thema:
35 GSI in Darmstadt
92 Strahlenphysik am HZDR
155 Kurz zum Periodensystem
156 Blei zu Gold
157 Kurz Sterne verstehen
158 Sternfusion am Teilchenbeschleuniger

Themen: Synchrotron Partikel Plasma Elemente Meterialforschung GSI Beschleuniger Krebs Medizin

Diese Folge zitieren: Holger Klein/Helmholtz-Gemeinschaft: Resonator-Podcast: "36 Schwerionenforschung". 11.07.2014, https://resonator-podcast.de/2014/res036-schwerionenforschung/ (CC-BY 4.0)

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RES034 Radiopharmazie am HZDR

Forschungsanlagen Am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf lasse ich mir vom Direktor des Instituts für Radiopharmazeutische Krebsforschung erklären, woher diese Forschung kommt und wie und womit sie betrieben wird. Das HZDR ist eine der Trägerinstitutionen von OncoRay und kooperiert dort eng mit der TU und der Uniklinik in Dresden, um die Grundlagenforschung in medizinische Anwendungen zu überführen (im Bild ist der Protonenbeschleuniger des OncoRay zu sehen).

Jörg Steinbach redet von den Tücken des Personalmanagements in der Wissenschaft, von Drittmitteln und der Planwirtschaft, von Radioaktivität, Atomen, Nukliden, von Therapie und Diagnostik, Röntgen, Halbwertszeiten, von der Nuklidkarte und selbstverständlich von der Radiopharmazie, denn er ist Radiopharmazeut. Wir benutzen die Radiopharmazie, um beispielsweise in Herz, Nieren und ins Hirn zu blicken, finden mit ihrer Hilfe Tumoren und betreiben Funktionsdiagnostik. Wir reden über Gammastrahlung, Moleküle, über Verweilzeiten von Substanzen im Körper, über den Harnfluss, über Positronenemitter, Gamma-Quanten, Beta-Minus-Strahler, Alpha-Strahler, die Pharmazie und die Pharmaindustrie, über Tierversuche, Hirntumoren, Hausschweine, Ethik-Kommissionen und das Bundesamt für Strahlenschutz. Ich lerne, dass die Markierungschemie die Frage beantwortet, wie ich den Strahler an ein Molekül und damit an die richtige Stelle im Körper bekomme. Wir amüsieren uns über Geigerzähler in den Medien, reden über ionisierende Strahlung, über PET und MRT, Metastasen, Radio-Jodid, die Schilddrüse und ich erfahre, dass es gerne mal ein Jahrzehnt dauern kann, um eine Substanz zu finden, die sich für die Radiopharmazie eignet.
Begründet wurde die Radiopharmazie durch Georg von Hevesy, der mit Radioisotopen des Blei experimentiert hat, und Rudolf Schönheimer. Nach dem Krieg war es Deutschland zunächst verboten, radioaktives Material zu besitzen und das Verbot wurde in den Pariser Verträgen wieder aufgehoben (Genfer Atomkonferenz).
Jörg Steinbach erzählt, wie man Radiopharmazeut wird, woher die Nuklide kommen – teilweise schwirren sie in der Luft herum – und wie man sie herstellt. Selbstverständlich ist die Atombombenentwicklung genauso ein Thema, wie Beschleuniger und Kernreaktoren, in denen man dem Kern Energie zuführt und ihn so destabilisiert, im Grunde also das Gegenteil von radiokativem Zerfall betreibt, an dessen Ende stabile Elemente stehen. Ich lerne Technetium-99, Molybdän-99 und Natriummolybdat kennen, wir bedauern das Aussterben der Forschungsreaktoren (es leben noch München, Mainz und Berlin), blicken auf die Europäische Spallationsquelle in Lund, preisen Leistungsreaktoren, problematisieren Atommüll, und erfreuen uns an der Tscherenkow-Strahlung.

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Veröffentlicht am 13.06.2014
Dauer: 1 Stunde 5 Minuten
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Mehr zum Thema:
33 Das HZDR
92 Strahlenphysik am HZDR
93 Beschleuniger-Simulation
97 GREWIS

Themen: Molekularmedizin Pharmazie HZDR Strahlung Krebs Medizin Biologie

Diese Folge zitieren: Holger Klein/Helmholtz-Gemeinschaft: Resonator-Podcast: "34 Radiopharmazie am HZDR". 13.06.2014, https://resonator-podcast.de/2014/res034-radiopharmazie-am-hzdr/ (CC-BY 4.0)

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RES032 Der Wendelstein 7-X

wendel Nach dem Open-Science-Einschub kommt jetzt – pünktlich zum Abschluss der Hauptmontage der Fusionsanlage – wirklich das versprochene Gespräch mit Thomas Klinger. Nicht nur in Garching, sondern auch in Greifswald gibt es das Institut für Plasmaphysik. Dort steht unser nationales Stellaratorprojekt kurz vor dem Beginn des Testbetriebs. Es soll herausfinden, ob das über viele Jahre berechnete Magnetfeld gut genug ist, um Plasma so dauerhaft einzuschließen, dass wir irgendwann Strom aus der Kernfusion gewinnen können. Ich bin hingefahren, um ausführlich mit dem wissenschaftlichen Leiter, Thomas Klinger, des Projekts zu reden.

Ich lerne, wie lange Planung und Bau gedauert haben und welche die Funktionsprinzipien der Maschine sind, wir reden über Greifswald, Reaktoren und Reaktionen, die Sonne und Sonnentage (auf Usedom und in Freiburg), über Atome, den Tokamak (was ein russisches Akronym ist für: „Toroidale Kammer in Magnetspulen“), Toren (sehen aus wie Treckerreifen), Magnetfelder, Spulen, Strom, Feldlinien, die Herren Faraday und Maxwell, über Spiegelmaschinen, über die Institute in Los Alamos und das Kurtschatow-Institut, über die Universität Princeton, Lyman Spitzer, das Periodensystem, Kernspaltung, Blitze, Energie, Atomkerne, Wasserstoff (schweren und superschweren), selbstverständlich über Helium, denn wir imitieren die Sonne, über die Relativitätstheorie, den Massendefekt, Neutronen, Hitze, über die Äquivalenz von Temperatur und Geschwindigkeit und die Coulomb-Barriere, wir zünden Kerzen an, messen Radioaktivität, betreiben Strahlenschutz, erfahren, warum der Wendelstein Wendelstein heisst, blicken zurück auf den Kalten Krieg, auf Heisenberg und Biermann, befahren Serpentinen, erzeugen Mikrowellen- und sonstige Strahlung. Wir kümmern uns um Stromproduktion (denn da wollen wir langfristig ja hin), die Reederei, Schiffbau, Containerfrachter, Prototypenbau, das KIT, wo auch Materialforschung betrieben wird, übertragen mit Wärmetauschern Energie, erfinden nebenbei hyperschweren Wasserstoff, erweitern das Periodensystem um Isotope (die haben das gleiche chemische Verhalten, aber ein unterschiedliches Gewicht), Protonen und Elektronen sind sowieso dabei, wir erbrüten Tritium und kaufen Lithium, werfen einen Blick in einen CANDU, streifen den ITER und amüsieren uns über Cray-Computer. Ich lerne, dass in Wendelstein 7-X eine Million Montagestunden stecken und dass maN Magnetfelder nach Volumen bezahlt, wir reden über Produzieren auf industriellem Maßstab, Reaktorstudien, Projektplanung, über das Vakuum, Prozesswärme, das MPG für die Konversion von chemischer Energie und heterogene Katalyse.

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Veröffentlicht am 19.05.2014
Dauer: 1 Stunde 51 Minuten
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Mehr zum Thema:
20 Das IPP in Garching
21 Fusionforscherin Ursel Fantz
30 Tokamak und Stellarator

Themen: Wendelstein Kernfusion Greifswald Plasma Magnetfelder IPP

Diese Folge zitieren: Holger Klein/Helmholtz-Gemeinschaft: Resonator-Podcast: "32 Der Wendelstein 7-X". 19.05.2014, https://resonator-podcast.de/2014/res032-der-wendelstein-7-x/ (CC-BY 4.0)

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