Am 07.02.2020 besuchten die Schülerinnen und Schüler des Physikkurses der J12 das Gyrotron des KIT. Mehr über das Gyrotron sowie den Ausflug erfahren Sie im Folgenden von Johannes A. Huber.

Im Rahmen einer Exkursion an den Campus Nord des Karlsruher Instituts für Technologie wurden dem vierstündigen Physikkurs Frau Bauers der Jahrgangsstufe 12 am 07.02.2020 Einblicke in die Forschung zum Gyrotron am Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik sowie zum KATRIN-Experiment geboten. Nach einer kurzen Vorstellung des Campus begleitete Dr. Martin Boerner die Gruppe über das Gelände.

Das Gyrotron ist ein Mikrowellen-Oszillator, der auf dem Prinzip der Elektronen-Zyklotron-Maser-Instabilität beruht. Gyrotrons finden im Bereich der kontrollierten Kernfusion eine breite Anwendung, sie werden bei der Zündung, Aufheizung und Stabilitätskontrolle von Fusionsplasmen eingesetzt. Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. John Jelonnek führte die Schüler durch die Anlange und erklärte dabei anschaulich ihren Aufbau und Nutzen, danach besichtigte die Gruppe die Halle des KATRIN-Experiments zur Bestimmung der Masse von Neutrinos.

Neutrinos sind die häufigsten Elementarteilchen in der Natur, die eine Masse haben. Seitdem Pauli 1931 die Existenz von Neutrinos vorhersagte ist die Physikwelt von ihnen fasziniert. Die minimale Wechselwirkung von Neutrinos mit anderen Teilchen ist mit ein Schlüsselaspekt um die Physik auf sehr kleinen Skalen (Elementarteilchenphysik) bis hin zu kosmologischen Skalen (unser Universum) zu verstehen.

Das KATRIN-Experiment misst die Neutrinomasse modellunabhängig durch hochpräzise Messungen der Kinematik von Elektronen aus dem Beta-Zerfall von Tritium. Alle wesentlichen Komponenten befinden sich im Bau oder bereits in der Inbetriebnahmephase, so wurde KATRIN insbesondere bekannt durch den Transport des Hauptbestandteiles, einem 24 Meter langen, zehn Meter durchmessenden Edelstahltank, von Deggendorf nach Karlsruhe über Mittelmeer und Atlantik.

Gerade für die angehenden Studierenden mit Fachrichtung Physik des diesjährigen Abiturjahrgangs war die Exkursion besonders spannend und gelungen.