Workshop am KIT: Wir alle sind aus Sternenstaub
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Im ersten Teil des Workshops beschäftigten sich die Teilnehmer mit der Sonne, der Energie, die bei koronalen Massenauswürfen freigesetzt wird, und dem Spektrum des Sonnenlichts. Mithilfe eines Experiments untersuchten sie kontinuierliche, diskontinuierliche und Linienspektren, die als „Fingerabdrücke der Materie“ dienen. Mit diesem neu erworbenen Wissen konnten sie die Zusammensetzung der Heliosphäre besser verstehen.
Im zweiten Teil wurden die Grundlagen der Fusionsprozesse in der Sonne erklärt. Sterne können nicht nur Wasserstoff zu Helium fusionieren, sondern – abhängig von ihrer Größe – auch alle Elemente bis hin zu Eisen erzeugen. Elemente mit höherer Ordnungszahl entstehen in sogenannten r- und s-Prozessen, die teilweise in einer Supernova ablaufen. Dadurch wird deutlich, dass die Aussage aus Tim Bendzkos Song „Sternenstaub“, wonach wir alle aus Sternenstaub gemacht sind, wissenschaftlich korrekt ist.
Im dritten und letzten Teil ging es um die technische Realisierung der Kernfusion auf der Erde. In spannenden Experimenten wurden grundlegende Mechanismen zur Kontrolle von Fusionsplasma demonstriert. Das elektrisch geladene Plasma kann in einem magnetischen Käfig eingeschlossen werden, wofür Magnetfelder mit einer Flussdichte von mehr als 10 Tesla notwendig sind. Solche starken Magnetfelder können nur durch supraleitende Spulen dauerhaft erzeugt werden. Die Teilnehmer bestimmten die kritische Temperatur eines Hochtemperatur-Supraleiters, der äußerlich wie ein Kupferstreifen aussieht. Dazu kühlten sie die Probe mit flüssigem Stickstoff auf -190 °C ab, legten einen konstanten elektrischen Strom an, ermittelten die Spannung und ließen die Probe langsam wieder Raumtemperatur annehmen. Beeindruckend war zu sehen, wie die Probe oberhalb der kritischen Temperatur von -180 °C plötzlich elektrischen Widerstand zeigte.
Der Workshop bot den Teilnehmern eine praxisnahe und faszinierende Einführung in moderne physikalische Forschungsthemen und hinterließ einen bleibenden Eindruck. (wo)
