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Die Forschungsaktivitäten des GSI Helmholtzzentrums
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Das Forschungsprogramm von GSI erstreckt sich über den gesamten Aufbau der Materie: vom sichtbaren Bereich
der Materie über Atome und Atomkerne bis hin zu den elementaren Bausteinen, den Quarks und Elektronen.
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Physik der Atomkerne
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Schießt man Atomkerne mit hohen Geschwindigkeiten aufeinander, können bislang unbekannte Kerne
oder sogar neue Elemente erzeugt und untersucht werden. Bei sehr hohen Energien werden die Kerne
so stark erhitzt und verdichtet, dass ihre Bausteine beginnen sich aufzulösen. So kann das
Quark-Gluon-Plasma – eine Materieform, die kurz nach dem Urknall existierte – untersucht werden. |
Physik der Atomhülle
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Mit dem Beschleuniger des GSI Helmholtzzentrums lassen sich aus einem schweren Atom, zum Beispiel Uran, alle
Elektronen bis auf eins aus der Hülle entfernen. So erhält man ein ultrastarkes elektromagnetisches
Feld, in dem die Theorie der elektromagnetischen Wechselwirkung (Quantenelektrodynamik) exakt überprüft wird.
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Biophysik und Strahlenmedizin
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Ionenstrahlen haben eine besondere physikalische und biologische Wirkungsweise in Gewebe.
Bestimmte Krebstumoren können gezielt geschädigt werden bei gleichzeitiger Schonung des
gesunden Gewebes. Dies ist die Grundlage für die von GSI entwickelte neuartige
Krebstherapie mit Ionenstrahlen. |
Materialforschung
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Der Beschuss mit Ionenstrahlen erlaubt es, die Eigenschaften von Materialien gezielt zu
verändern, zum Beispiel bei der Herstellung mikroskopischer Filter, Membranen und Nadeln.
Dies birgt eine große Vielfalt von Anwendungen. |
Plasmaphysik
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Durch sehr intensive Ionenstrahlen wird entlang der Teilchenspur in einer Materialfolie
sehr viel Energie eingebracht. Auf diese Weise lassen sich heiße, dichte Plasmen erzeugen
und untersuchen, wie sie beispielsweise an der Sonnenoberfläche auftreten. |
Beschleunigertechnik, Detektorentwicklung, Elektronik, Datenverarbeitung
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Ein Teil der Forschungsaktivitäten bei GSI gelten den Forschungsinstrumenten selbst.
Beschleuniger und Experimentiergeräte werden ständig weiterentwickelt und verbessert. Nur
so ist es den Wissenschaftlern möglich, Forschung weiterhin auf höchstem Niveau zu betreiben. |
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