Geschichte

Superschwere Elemente und Neutrinos

Vor 60 Jahren wurde das Vereinigte Institut für Kernforschung in Dubna gegründet.

  • Christian Spiering und Herwig Schopper
  • 06 / 2016 Seite: 37

Am 26. März 1956 unterzeichneten elf Länder des damaligen Ostblocks einen Vertrag zur Gründung eines internationalen Kernforschungsinstituts, das bei den Vereinten Nationen registriert wurde. Das Institut hat auf einigen Gebieten Wissenschafts­geschichte geschrieben und war über drei Jahrzehnte ein wichtiges Bindeglied über den eisernen Vorhang hinweg. Heute versteht es sich als Teil einer gesamteuropäischen Forschungslandschaft.

Das Vereinigte Institut für Kernforschung (engl. Joint Institute for Nuclear Research, JINR) befindet sich in Dubna, etwa 120 km nordöstlich von Moskau. Von Beginn an war es auf die friedliche Anwendung der Kernenergie sowie auf Grundlagenforschung in der Kern- und Elementarteilchenphysik ausgerichtet. Bis kurz zuvor hatte Dubna allerdings noch zu jenen auf keiner Landkarte verzeichneten Ortschaften gehört, in denen während der 1940er-Jahre im Rahmen des sowjetischen Atombombenprogramms streng geheime Forschungsinstitute angesiedelt waren. Bei der Gründung des JINR konnte die Sowjetunion darum zwei existierende (zuvor ebenfalls geheime) Institute der sowjetischen Akademie der Wissenschaften in das internationale Institut einbringen – das Laboratorium für Kernprobleme mit seinem 680-MeV-Zyklotron und das Laboratorium für hohe Energien, in dem 1957 ein 10-GeV-Synchrotron seinen Betrieb aufnehmen sollte. In den Dubnaer Teilinstituten („Laboratorien“, Abb. 1) sind über sechs Jahrzehnte hinweg viele wichtige Resultate erzielt und neuartige Methoden entwickelt worden, die wir hier natürlich nur anhand von wenigen Beispielen beleuchten können.

Am spektakulärsten ist sicherlich die Entdeckung superschwerer Elemente im Laboratorium für Kernreaktionen (LNR). Dessen Leitung übernahm 1957 Georgi Flerov, einer der wichtigen Protagonisten des sowjetischen Atomprojekts (Abb. 2). Das LNR hat sich über Jahrzehnte ein Wettrennen mit der University of California in Berkeley und später dem GSI Helmholtzzentrum in Darmstadt um den Erstnachweis von Transfermium-Elementen (Ordnungszahl > 100) geliefert. Trotz gelegentlicher Prioritätsstreitigkeiten ist der bedeutende Beitrag des LNR zu diesem Themenfeld unbestritten und wurde durch die Benennung der Elemente 101 (Mendelevium) und 105 (Dubnium) gewürdigt. Gegenwärtig wetteifert das LNR mit seinen alten Konkurrenten und dem RIKEN-Institut in Japan darum, als Erster die erwartete „Insel der Stabilität“ bei etwa 114 Protonen und 184 Neutronen im Kern zu erreichen. (...)

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