Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2006

Die schönsten Träume von Freiheit werden im Kerker geträumt.
(Friedrich Schiller)

27. Juli 2024

Die Chemiker und Physiker standen vor einem Rätsel. Nachdem die Struktur der Atome einigermaßen aufgeklärt worden war, sollte ein Heliumatomkern viermal, ein Kohlenstoffatomkern zwölfmal so schwer sein wie der Kern eines Wasserstoffatoms. Das war aber nicht der Fall. Die Kerne waren deutlich leichter als erwartet. Am anderen Ende des Periodensystems der Elemente war der umgekehrte Effekt beobachtbar. Die Uranatomkerne erwiesen sich schwerer als erwartet. Dieses Phänomen nennt man allgemein „Massendefekt“. Albert Einstein lieferte mit seiner speziellen Relativitätstheorie die Erklärung: Energie und Masse sind äquivalent. Die Konsequenzen aus der Theorie waren den Naturwissenschaftlern rasch klar geworden. Könnte man einen Uranatomkern spalten, dann müsste sich Masse nach der Formel E = m c² in eine gigantische Menge an Energie verwandeln.

Die meisten Physiker und Chemiker waren sich zunächst einig, dass Einstein zwar Recht hatte, eine technische Umsetzung aber unmöglich sei. Nachdem Otto Hahn 1938 Uran-Atomkerne zerlegt hatte, und im Juli 1945 die erste Atombombe in New Mexiko explodiert war, sah man die Sache anders. Die Relativitätstheorie hatte sich jedenfalls als richtig erwiesen. Das war aber nicht alles. Die Energiegewinnung durch Spaltung schwerer Atomkerne wie Uran war beachtlich genug, eine Verschmelzung leichter Atomkerne sollte aber noch wesentlich größere Energiemengen freisetzen. Auch diese technische Hürde wurde genommen. 1951 wurde im Rahmen der „Operation Greenhouse“ die erste amerikanische Wasserstoffbombe gezündet. England, die Sowjetunion, Frankreich und China sollten folgen.

Nach dem 2. Weltkrieg bemühte man sich, die Atomkernspaltung gewissermaßen zu zähmen. Das war die Geburt der Kernkraftwerke, doch diese können den Energiebedarf der Industriestaaten nur in geringem Ausmaß abdecken. Das zur Kernspaltung benötigte Uran-235 kommt in der Natur nur sehr begrenzt vor, und eine Plutoniumwirtschaft schafft enorme Gefahren für Ökologie und Demokratie, die einen Weiterbetrieb dieser Technik als verantwortungslosen Hasard erscheinen lässt.

Von der Entwicklung der Fusionsreaktoren erwartet man sich seit Jahrzehnten eine Lösung der Energiefragen. Ob solch ein Reaktor jemals routinemäßig laufen wird, und welche Gefahren drohen, ist noch kaum bekannt. Trotzdem sollte man Grundlagenforschungen dieser Art nicht ausschließlich negativ beurteilen. Die Finanzierung der Fusionsforschung durch die Europäische Union hat mit einer ungerechtfertigten finanziellen Unterstützung der Atomkraftwerkslobby, wie kürzlich mehrfach zu lesen war, nichts zu tun.

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Irrtümer: Unendliche Energie
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Kalte Fusion

Helden der Wissenschaft:
Max Planck
(1858-1947) entdeckte den Quantensprung, das Allerkleinste, was die Natur an Energie zu bieten hat. In der Folge versuchte er mehrfach, seine eigene bahnbrechende Theorie zu widerlegen, was ihm nicht gelang.