Das
CERN ist organisiert in acht Departments:
PH (Physics),
IT (Information Technology),
BE (Beams),
TE (Technology),
EN (Engineering),
HR (Human Resources),
FP(Finance and Procurement) und
GS (General Infrastructure Services). Diese sind aber noch einmal aufgeteilt in (kleinere) Arbeitsgruppen. Ich arbeite beispielsweise in der Gruppe
BE-ABP (BE Department, „Accelerators and Beam Physics”). Diese Abteilung beschäftigt sich unter anderem mit der Verbesserung von bestehenden Beschleunigern und Speicherringen (zum Beispiel zukünftigen Veränderungen am LHC) oder der Planung von zukünftigen Beschleunigerprojekten – zusammengefasst also Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Teilchenbeschleuniger. Eines dieser geplanten Projekte trägt den schönen Namen „
Beta Beams“ mit der Catch-Phrase „a next generation neutrino oscillation facility“ - und dies ist genau das, an dem ich zurzeit arbeite.
Da ich damit vermutlich alle nicht-Physiker abgehängt habe, möchte ich, bevor ich näher auf meine tatsächliche Arbeit eingehe, einen Bogen schlagen und erzählen, was Neutrinos überhaupt sind und was sie besonders interessant macht – schließlich soll ein nicht zu verachtender Geldbetrag in zukünftige Forschungsprojekte investiert werden.
Jedem ist wahrscheinlich das
Periodensystem der Elemente aus dem Chemieunterricht ein Begriff. Darin sind alle bekannten Elemente aufsteigend nach ihrer Ordnungszahl aufgelistet und entsprechend ihrer chemischen Eigenschaften in Gruppen eingeteilt (für Anne: genauer gesagt sind sie heute nach der Anzahl ihrer
Valenzelektronen in Gruppen eingeteilt). Seit Beginn des 20. Jahrhunderts ist bekannt, dass die Atome, die diese Elemente bilden, selbst aus noch kleineren Bestandteilen zusammengesetzt sind – dem Atomkern, bestehend aus positiv geladenen
Protonen und elektrisch neutralen
Neutronen, und einer Hülle aus negativ geladenen
Elektronen. Neutronen und Protonen sind dabei mit einer Masse von 1,67 x 10
-27 kg etwa gleich „leicht“, aber etwa 2000-mal schwerer als das Elektron mit einer Masse von 9,1 x 10
-31 kg.
Ebenfalls in dieser Zeit wurde entdeckt, dass nicht alle Elemente stabil sind und diese Atomkerne radioaktive Strahlung aussenden – eine Entdeckung, die unter anderem auf Henri Becquerel und Marie und Pierre Curie zurückgeht. Man unterscheidet zwischen drei grundsätzlich verschiedenen Arten von radioaktiver Strahlung:
Alpha-,
Beta- und
Gamma-Strahlung. Im Falle der Alpha-Strahlung strahlt der zerfallende Kern durch einen quantenmechanischen Prozess einen Heliumkern (bestehend aus zwei Protonen und zwei Neutronen) ab. Die letzte Strahlungsart, die Gamma-Strahlung, ist nichts weiter als sehr kurzwelliges, also energiereiches, Licht – da diese Strahlung aber so kurzwellig ist, liegt sie für den Menschen nicht mehr im
sichtbaren Bereich (dieser liegt bei etwa 400 bis 800 Nanometern Wellenlänge, während Gammastrahlung eine typische Wellenlänge von 0,01 nm besitzt). Im Gegensatz zur Alpha- und Beta-Strahlung ändert sich hier die Zusammensetzung des Kerns aus Neutronen und Protonen nicht.
Die Betastrahlung, die indirekt mit meiner Arbeit hier verknüpft ist, lasse ich zunächst außen vor und behandle sie das nächste Mal :).
