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Wird der Traum der Alchemie wahr?

Japanische Forscher präsentieren Experimente zur Umwandlung von Elementen

Von Haiko Lietz

Experimentelles System von Mitsubishi Heavy Industries zur Transmutation von Elementen.
Experimentelles System von Mitsubishi Heavy Industries zur Transmutation von Elementen. (Mitsubishi Heavy Industries)

Physik. -Lange dachte man, dass praktisch alle Elemente, die wir auf der Erde vorfinden, durch Fusionsprozesse in Sternen und bei Sternenexplosionen entstanden sind. Doch die moderne Wissenschaft ist sich dem nun nicht mehr so sicher. Seit einigen Jahren werden Experimente durchgeführt, die dem Traum der Alchimisten entsprungen sein könnten.

Als Yasuhiro Iwamura kürzlich auf der Fachkonferenz zur Kernphysik kondensierter Materie im französischen Marseille seinen Vortrag hielt, war es mucksmäuschenstill. Der Japaner stellte aktuelle Forschungsergebnisse von Mitsubishi Heavy Industries vor. Stimmen die Ergebnisse, haben die Japaner in den letzten zehn Jahren eine Technologie entwickelt, um chemische Elemente physikalisch in neue Elemente umzuwandeln. Nach der gängigen Theorie dürften solche Transmutationen gar nicht funktionieren. Bei dem Verfahren spielt ein spezieller Schwermetall-Sandwich eine Rolle:

" Dieser dünne Film besteht aus reinem Palladium und einer Kalziumoxid-Schicht in der Mitte. Auf der einen Seite herrscht ein Vakuum. Auf der anderen Seite ist Deuterium-Gas, also schwerer Wasserstoff, bei normalem Luftdruck. Auf dieser Seite des Films wird ein Element aufgetragen, das gezielt umgewandelt werden soll. Die Transmutation dieses Elements findet statt, wenn es auf dem Palladium-Film bis zu zehn Tage lang vom Deuterium-Gas durchströmt wird."

Befinden sich zum Beispiel Cäsium-Atome auf dem Palladium-Sandwich, verschwinden diese nach und nach, und Atome des Elements Praseodym tauchen auf. Nach etwa vier Tagen ist bereits mehr Praseodym als Cäsium vorhanden. Praseodym hat einen jeweils vier Protonen und Neutronen schwereren Kern als Cäsium. Es scheint, als würden Cäsium-Kerne mit jeweils vier Gasteilchen reagieren und gemeinsam einen Praseodym-Kern schaffen. Iwamura und seine Kollegen haben ihre Ergebnisse 2002 im renommierten "Japanese Journal of Applied Physics" veröffentlicht. Seitdem haben die Mitsubishi-Forscher das Experiment über 50 Mal wiederholt. Ebenso konnten sie Strontium in Molybdän umwandeln. Auch bei den aktuellsten Experimenten verschwindet ein Element und ein neues taucht auf.

" Wir arbeiten zurzeit an einem Experiment mit Barium als Ausgangselement. Dabei beobachten wir die Transmutation von Barium in Samarium, und zwar in nichtnatürliche Samarium-Isotope. Wenn wir natürliches Barium-138 nehmen, erhalten wir Samarium-150. Wenn wir angereichertes Barium-137 nehmen, erhalten wir Samarium-149."

Bestimmt man das Isotop des Ausgangselements, kontrolliert man also das Isotop des neu erhaltenen Elements. Im Barium-Experiment entstehen nichtnatürliche Samarium-Isotope. Im Cäsium-Experiment entsteht mit Praseodym sogar ein Element, das sehr selten in der Natur vorkommt - weshalb die Forscher sicher sind, dass die neuen Reaktionsprodukte nicht auf Verunreinigungen zurückzuführen sind. Auffällig ist, dass es sich bei Cäsium und Strontium um Produkte der Kernspaltung handelt, die je nach Isotop radioaktiv sind. Führt Mitsubishi diese Experimente durch, um auf neue Art und Weise Atommüll zu neutralisieren?

" Das ist heute noch sehr schwer zu sagen, aber es wäre denkbar. Mitsubishi Heavy Industries hat eine sehr große Produktpalette, inklusive Kernkraftwerke. Aus unserer Forschung könnten kommerzielle Anwendungen erwachsen."

Die japanische Börsenzeitung Nikkei-Shinbun hat die Mitsubishi-Forschung kürzlich als drittwichtigsten Technologietrend bezeichnet. Der Transmutations-Effekt ist mittlerweile von den Universitäten Osaka und Schizuoka, dem japanischen Synchrotronstrahlen-Zentrum "Spring-8" und dem italienischen Nationalinstitut für Kernphysik bestätigt worden. Der leitende italienische Wissenschaftler Francesco Celani gibt dem japanischen Experiment beste Noten:

" Das ist ein sehr, sehr sauberes Experiment. Iwamura macht mehrere Gegenproben mit seinen Resultaten - mit vier Analyseverfahren. Verunreinigungen, die bei Transmutations-Experimenten immer der Schwachpunkt sind, können fast ausgeschlossen werden. Wir sollten alle solch hohe Maßstäbe ansetzen."

Celani will Transmutationen gemeinsam mit den Japanern nun grundlegend erforschen. Doch diesmal soll versucht werden, radioaktives Cäsium und Strontium umzuwandeln. Das Projekt ist auf fünf Jahre und 25 Millionen Euro veranschlagt. Nach Celanis Aussage sind hohe politische Kreise in Italien dem Projekt gegenüber sehr aufgeschlossen. Auf der Konferenz in Marseille wurden insgesamt acht weitere Transmutations-Experimente vorgestellt, von Forschern aus Rumänien, Russland und von der US-Marine.

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