von Bernd Müller
Erst hatte man kein Glück, dann kam auch noch Pech dazu. Am 5. Februar 2026 gab es einen Kurzschluss in der Hochspannungsversorgung des Linearbeschleunigers UNILAC am Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GSI. Mehrere Hochfrequenzgeneratoren gingen in Flammen auf – und damit die Hoffnung auf einen fristgerechten Start des deutschen Prestigeprojekts FAIR. Denn der neue Ringbeschleuniger wird mit schweren Ionen aus dem UNILAC gefüttert. Schon vorher stand das Vorhaben in Darmstadt unter keinem guten Stern, der Termin für die Eröffnung war mehrfach verschoben worden. Statt wie geplant 2009 startete der Bau erst 2017. Der Brand war nur ein weiteres Hindernis auf dem steinigen Weg zum neuen Vorzeigebeschleuniger.
FAIR ist weltweit einzigartig. Das Herz der Anlage, das Supraleitende Schwerionen-Synchrotron SIS100, wird exotische Atomkerne und schwere Ionen produzieren, darunter Kerne mit einem extremen Verhältnis von Neutronen zu Protonen. Zum Beispiel Helium-8: Dieses leichte Nuklid hat zwei Protonen und sechs Neutronen, vier mehr als die stabile Variante.
Neutronenfutter für Atomkerne
Schwerere Kerne wie Gold oder Blei können sogar Dutzende Neutronen „zu viel“ haben. Solche Kerne zerfallen normalerweise in Bruchteilen von Sekunden. Aber nicht in Supernovae und Neutronensternen. Dort futtern sich die Atomkerne immer weitere Neutronen an und erzeugen exotische Materie. Wie das genau abläuft, weiß bisher niemand. FAIR wird Tausende Reaktionswege nachstellen und so herausfinden, wie dieser Neutronenspeck aufwächst.
Eines der Flaggschiff-Experimente von FAIR heißt CBM (Compressed Baryonic Matter). Dort wollen die Physiker extrem dichte Materie wie in einem Neutronenstern erzeugen. Dazu schießt der Beschleuniger Goldkerne auf ein Goldtarget. Kein Wunder also, dass Astronomen auf die Ergebnisse von FAIR heiß sind. Die können sie mit Messungen von Lichtsignalen und Gravitationswellen aus den Tiefen des Alls abgleichen und so ihre Theorien auf ein sicheres Fundament stellen.
Nicht nur Astronomen werden künftig einen Stopp in Darmstadt machen. SIS100 wird Teilchen mit Energien von zehn Gigaelektronenvolt pro Nukleon erzeugen, was der kosmischen Strahlung entspricht, der Astronauten auf dem Weg zum Mars ausgesetzt sind. Und künftige Fusionsreaktoren brauchen Materialien, die dem Teilchenbombardement aus dem Plasma standhalten. Mit Ionen aus FAIR kann man diesen Beschuss nachbilden.






