Tiefe Einblicke: Die Forschungs-Neutronenquelle FRM II

Die Forschungs-Neutronenquelle FRM II in Garching bei München ist eine der leistungsfähigsten und modernsten weltweit. An ihr wird im Dienste von Wissenschaft, Industrie und Medizin tief ins Innerste der Materie geblickt und deren Aufbau erforscht.

Blick in die Experimentierhalle am FRM II. Etwa 30 verschiedene wissenschaftliche Instrumente sind hier um das Reaktorbecken angeordnet und locken jährlich 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach Garching.
Blick in die Experimentierhalle am FRM II. Etwa 30 verschiedene wissenschaftliche Instrumente sind hier um das Reaktorbecken angeordnet und locken jährlich 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach Garching. © Bernhard Ludewig

Die Neutronenforschung an der Technischen Universität München (TU München) begann 1957. Damals wurde in Garching das sogenannte Atom-Ei in Betrieb genommen, die erste nukleare Anlage der Bundesrepublik Deutschland. Mittlerweile steht vor Ort ein neuer Forschungsreaktor auf dem aktuellen Stand der Technik: Er bietet die weltweit höchste nutzbare Neutronendichte bezogen auf die thermische Leistung bei Einhaltung höchster Sicherheitsstandards. Jede Sekunde erzeugt er mithilfe der Kernspaltung aus 235Uran mehr als 1014 – also hundert Billionen – freie Neutronen pro Quadratzentimeter.

Neutronen eignen sich hervorragend für einen Blick hinter die Kulissen der Materie. Sie sind klein und neutral, also ohne elektrische Ladung. Deshalb durchdringen sie feste Stoffe mühelos und zerstörungsfrei und liefern Informationen aus deren Innerem. Außerdem verhalten sie sich wie winzige Magnete und erlauben es, auch die magnetischen Eigenschaften von Substanzen zu untersuchen.

Etwa 1000 Forscherinnen und Forscher aus aller Welt und verschiedensten Fachrichtungen kommen jedes Jahr an den FRM II, um den Bau und die Eigenschaften ihrer Studienobjekte zu ergründen. Ihre Themengebiete spannen einen weiten Bogen von der Physik, Chemie und Biologie über die Ingenieur- und Materialwissenschaften bis hin zur Informationstechnik und Kulturgeschichte. Für zwei Drittel der Messzeit am FRM II können sich Forschende aus Deutschland und der ganzen Welt bewerben. Über die Forschungsanträge wird nach wissenschaftlicher Qualität entschieden. Das übrige Drittel wird für Eigenforschung der TU München, für Ausbildung und für Projekte mit Industrie und Medizin genutzt.

Der FRM II wird im Rahmen einer Partnerschaft unter dem Namen Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) wissenschaftlich genutzt. Daran beteiligen sich neben der TU München, dem Forschungszentrum Jülich und dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht auch die Max-Planck-Gesellschaft und weitere Universitäten. Das Bundesforschungsministerium unterstützt die wissenschaftliche Nutzung über die beteiligten Helmholtz-Zentren in Jülich und Geesthacht. Zudem fördert es aktuell (2016 – 2019) insgesamt 19 Projekte im Rahmen der Verbundforschung am FRM II mit rund 13,5 Millionen Euro. In diesen Projekten entwickeln Forschergruppen an Universitäten und Forschungseinrichtungen neue oder verbesserte Messinstrumente für den FRM II.