Einweihung und Inbetriebnahme des KATRIN-Experiments

Mit dem KArlsruher TRitium Neutrino Experiment (KATRIN) soll die Masse von Neutrinos bestimmt werden. Die Forscherinnen und Forscher erhoffen sich von den Ergebnissen unter anderem ein besseres Verständnis von der Entwicklung des Universums. Am Experiment beteiligt ist auch ein Team der Bergischen Universität Wuppertal unter Leitung von Prof. Dr. Klaus Helbing. Das am Karlsruher Institut für Technologie von einer internationalen Kollaboration aufgebaute Experiment steht am Beginn einer mehrjährigen Phase der Datenentnahme, um die Frage nach der Masse von Neutrinos zu beantworten. Neutrinos sind neben Protonen die häufigsten Teilchen im Universum. „Die Masse des Neutrinos hat weitreichende Implikationen für die als Standardmodelle etablierten Theorien der Teilchenphysik und der Kosmologie und liefert Hinweise auf deren Gültigkeitsbereiche“, erläutern die Wuppertaler Physiker Prof. Dr. Reinhard Hentschke und Prof. Dr. Christian Zeitnitz.

Um dies zu untersuchen, wurde in den vergangenen Jahren die präziseste „Waage“ der Welt entwickelt. Die Masse des Neutrinos ist bis heute unbekannt, weil das Geisterteilchen so schwer nachzuweisen ist. Man weiß nur, dass sie kleiner ist als 4·10−36 kg bzw. 2 Elektronenvolt: „Wenn Sie ein Wasserstoffatom wären, dann wäre das Neutrino im Verhältnis zu Ihnen leichter als ein tausendstel Gramm“, so Prof. Dr. Helbing. Um die Masse des Neutrinos zu bestimmen, wird der Beta-Zerfall des Tritiums mit sehr hoher Genauigkeit vermessen. „Das ist ungefähr so, als wollten Sie sich wiegen, um festzustellen, ob Ihnen der Arzt einen Tropfen Blut am Finger abgenommen hat.“ Die Wuppertaler Forscherinnen und Forscher tragen zu dem 70 Meter langen komplexen Aufbau ein Instrument bei, mit dem die absolute Zerfallsrate des Tritiums mit einer Präzision von einem Promille sekundengenau bestimmt wird. Neben der Präzision besteht die besondere Herausforderung darin, einen Detektor und seine beweglichen Teile im Ultrahochvakuum steuern zu können – und das auch noch im magnetischen Feld von Supraleitern bei Temperaturen nur ein paar Grad oberhalb des absoluten Nullpunkts.

„Die Inbetriebnahme eines technologisch so herausfordernden Experiments zu beobachten war MEDIEN-INFORMATION Verantwortlich: Dr. Maren Wagner, Pressereferentin Pressestelle Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal, Raum B.07.01-03 Telefon 0202/439-3047, -2405 presse@uni-wuppertal.de www.presse.uni-wuppertal.de 19. Juni 2018 ein echtes Gänsehaut-Erlebnis“, gesteht Dr. Roland Kischkel, der als Kanzler der Universität den Projektfortschritt schon seit Jahren begleitet. KATRIN ist ein Flaggschiff-Experiment der modernen Teilchenphysik. Eine vierzehnköpfige Delegation aus Wuppertal hat bei der feierlichen Eröffnung und der Führung durch das Experiment teilgenommen. „Für die Bergische Universität ist es von großer Bedeutung, sich an maßgeblichen internationalen Forschungsverbünden zu beteiligen und damit als Forschungsuniversität immer sichtbarer zu werden“, stellte Dr. Kischkel fest. Von KATRIN kann man sich aber nicht nur wissenschaftliche Ergebnisse versprechen. In ihrem Grußwort betonte Prof. Dr. Cornelia Gräsel, Prorektorin für Internationales und Diversität, dass das Experiment offensichtlich eine inspirierende Umgebung für Forscherinnen darstellt: Im Projekt gebe es gibt viele leitende junge Nachwuchswissenschaftlerinnen, und auch der Anteil an Doktorandinnen und Postdoktorandinnen sei überdurchschnittlich hoch. Im Namen der Bergischen Universität wünschte sie dem Forschungsvorhaben in jeder Hinsicht größtmöglichen Erfolg.

https://astro.uni-wuppertal.de/forschungsprojekte/katrin.html

https://www.bmbf.de/de/neutrinos-kommen-auf-die-waage-6337.html

http://www.katrin.kit.edu/