Page - 186 - in Kerne, Kooperation und Konkurrenz - Kernforschung in Österreich im internationalen Kontext (1900–1950)

Kernforschung in Österreich, 1932–1938186 herbeigeführt werden.35 Damit geladene Teilchen das elektrische Feld des zu zertrüm- mernden Kerns eines schweren Atoms durchdringen konnten, waren höhere Energie- mengen notwendig. Atomphysiker in Großbritannien, allen voran Ernest Rutherford, waren überzeugt, dass mittelfristig nicht nur die physikalischen Messmethoden in der Atomzertrümme- rungsforschung zu verbessern seien, sondern langfristig auch die Kapazität der Strah- lungsquellen erhöht werden müsse. Um mehr über die Eigenschaft der Atome heraus- zufinden, müssten Teilchen so stark beschleunigt werden, dass sie auch schwerere Atomkerne zertrümmern. Rutherford rief wiederholt dazu auf, Beschleuniger im Be- reich von einer Million Volt zu konstruieren und suchte dazu die Zusammenarbeit mit der britischen Elektroindustrie.36 Der US-amerikanische Maschinenbauingenieur Robert J. Van de Graaff, der seit 1925 an der Universität Oxford Physik studierte und als Stipendiat des IEB dort 1928 promoviert wurde, hörte in Oxford erstmals von den Ideen Rutherfords. Im Jahr seiner Rückkehr in die USA 1929 entwickelte van de Graaff an der Princeton University den Prototyp eines Teilchenbeschleunigers, der 80.000 Volt Spannung erreichte.37 Etwa zur gleichen Zeit begannen die beiden briti- schen Physiker John D. Cockcroft und Ernest Walton in Cambridge einen Protonen- beschleuniger (Hochspannungskaskade) zu entwerfen und zu bauen, mit dem sie 1932 die von dem russischen Physiker George Gamow theoretisch vorausgesagte künstliche Transmutation eines Litium 7-Kerns nachwiesen. In den USA ging der US-amerikani- sche Physiker Ernest Lawrence 1930 in seinem Laboratorium in Berkeley daran, ein 27-inch-Zyklotron zu entwickeln. Die Situation änderte sich grundlegend, als die ersten großtechnischen Geräte zur Erzeugung leistungsfähiger Strahlenbündel in der kernphysikalischen Forschung Einzug hielten. Diese Hochspannungsanlagen mit Spannungen über zehn MeV hatten gegen- über den herkömmlichen Strahlungsquellen mehrere Vorteile. Sie waren sowohl hin- sichtlich der Menge an Teilchen, die erzeugt werden konnten, als auch hinsichtlich deren Wucht natürlichen radioaktiven Substanzen überlegen. Denn die erzeugte Strahlung konnte zu einem Strahlenbündel zusammengefasst und auf die zu beschießende Subs- tanz gerichtet werden, während die aus radioaktiven Elementen ausgestrahlten Teilchen sich in alle Richtungen bewegten. Damit erhöhte sich die Aussicht erheblich, den Kern eines Elementes, zumal eines stärker geladenen Kerns der schweren Metalle, zu treffen.38 35 Vgl. Schmidt-Rohr 2001, 33. Ein Gramm Radium erzeugt 37 Milliarden α-Teilchen pro Sekunde mit Durchschnittsenergien von ein bis drei MeV. Ein α-Teilchen aus einer besonders starken Poloniumquelle hat eine Energie von 5,3 MeV. 36 Vgl. Heilbron/Seidel 1989, 48–49. 37 Vgl. Heilbron/Seidel 1989, 60, 66–67, 87–102. 38 Vgl. Weiss 2000, 700.