Atome, Neutronen, Strahlung – alle drei kann man weder sehen, noch riechen, noch schmecken. Und doch arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) an der Forschungs-Neutronenquelle (FRM II) in Garching bei München täglich damit. Am 22. April konnten 15 Mädchen aus ganz Deutschland über den virtuellen Girls'Day erfahren, wie der Alltag einer Wissenschaftlerin aussieht und was Atome, Neutronen und Strahlung eigentlich sind. 

Bereits am Morgen halten alle ihre vorab zugeschickten Pakete mit vielen kleinen Aufmerksamkeiten von uns, MLZ-Luftballons, Materialien für Mitmachexperimente und Spiele sowie eine Laborbrille bereit – wenn der Besuch im Labor schon nicht möglich ist, so sollen sich alle wenigstens so fühlen können. Andererseits ermöglicht das digitale Format Mädchen aus ganz Deutschland teilzunehmen, nicht nur aus der Region München. Nach einer kleinen Vorstellungsrunde und dem Rahmenprogramm ging es los mit einem Blick in das Herz der Forschungseinrichtung: Die Neutronenquelle.
mlz-garching.de/panorama

Die Physik der Atome 

Vom riesigen Reaktorgebäude machen wir einen Sprung zu den winzigen Teilchen, den Neutronen. Warum sind Neutronen für die Untersuchungen so wichtig? Was ist Strahlung? Und was hat das alles mit Dinosauriereiern zu tun? 

Neutronen sind deshalb besonders, weil sie zerstörungsfrei sehr tief in die Materie eindringen können, sie gut Elemente unterscheiden können und sie einen magnetischen Spin haben. So durchleuchten Neutronen zum Beispiel über 50 Millionen Jahre alte Dinosauriereier so, wie es Röntgenstrahlung nicht kann. Erzeugt werden die Neutronen mithilfe eines Brennelements im Forschungsreaktor. Aber Radioaktivität gibt es nicht nur im Forschungsreaktor, sondern auch überall in der Natur! Von der Banane, über das Röntgen beim Zahnarzt, bis hin zur kosmischen Strahlung. 

Das magnetische Auto bei -200°C 

Das Highlight sind die Experimente mit flüssigem Stickstoff im Labor. "Mit -200°C ist flüssiger Stickstoff nicht nur für lustige Dinge geeignet wie Gummibärchen in Sekunden einzufrieren und in tausend Teile zerspringen zu lassen, sonders es ist auch sehr wichtig für die Grundlagenforschung", erzählt Dr. Johanna Jochum, Instrumentwissenschaftlerin an RESEDA. Dabei kühlt sie ein kleines Spielzeugauto mit einem eingebauten Supraleiter (ein Material, dessen Eigenschaften sich bei extrem tiefen Temperaturen plötzlich ändern) mithilfe von flüssigem Stickstoff ab. Es wird so kalt, dass es magnetisch wird und kopfüber an einer Bahn haften bleibt.
youtube.com/watch?v=KPdOOVhyYCA&t=1254s&ab_channel=DeutschesMuseum

Bei den wissenschaftlichen Experimenten stellen die Mädchen viele schlaue Fragen:

• "Kann man flüssigen Stickstoff so weit abkühlen, dass er fest wird?"
• "Was untersuchen Wissenschaftlerinnen mit Neutronen?"
• "Wie wird man eigentlich Wissenschaftlerin?"

Der Tag endet mit einem spannenden Escape-Game, bei dem die Mädchen Rätsel aus verschiedenen MINT-Fächern lösen. Und obwohl alle in ganz Deutschland verstreut waren, hatten wir eine Menge Spaß zusammen und konnten viel Neues entdecken.

Weitere Infos:

Ein Zukunftstag für Mädchen – werde Wissenschaftlerin!

Dinosaurier-Eier im Neutronenlicht

Ein Blick in den Forschungsreaktor

Mehr zu Supraleitern: Ein Vortrag von Dr. Johanna Jochum aus der Vortragsreihe "Wissenschaft für jedermann" des Deutschen Museums