Wissenschaft Frankreich #179 – 17/03/2010
Wissenschaft-Frankreich Nr. 179 [PDF]
*Politik/Forschungspolitik
Neuer Impuls für die Industrie
Eine Million Euro für ein neues Netzwerk
für Forschung und Hochschulbildung
BIOCORE: eine Bioraffinerie zur
Umwandlung von Biomasse in Biokraftstoffe und
Polymere der zweiten Generation
*Energie
Der Staatspräsident präsentiert die
französischen Vorstellungen zur weltweiten zivilen
Nutzung der Kernenergie und zur Nichtverbreitung
Neues internationales Institut für
Kernenergie
Start neuer Forschungsprojekte zum Thema
Biomasse
*Klima
Jason-3, ein neuer Satellit für die
Meeresbeobachtung
* Anthropologie
3D-Nachbildung des Gehirnabdrucks eines
Cro-Magnon-Menschen
*Physik
Erste Aufnahme von sich bewegenden
Elektronen
Forschungspolitik
Neuer Impuls für die Industrie
Am 4. März kündigte Staatspräsident Nicolas Sarkozy am Eurocopter-Standort in Marignane (Bouches-du-Rhône) eine Reihe wichtiger Maßnahmen zur Wiederbelebung der französischen Industrie an. Folgende Ziele haben dabei oberste Priorität: eine Steigerung der industriellen Produktion um 25% und eine positive industrielle Handelsbilanz bis 2015, eine nachhaltige Etablierung des Industriesektors und eine Erhöhung des französischen Anteils an der industriellen Bruttowertschöpfung der EU um mehr als 2%.
Die größten Erwartungen setzt er dabei in die
Wirtschaft. Diese können jedoch nur mit einer
Förderung der Innovation und Forschung erfüllt
werden. In seinem Gespräch bekräftigte er erneut
einige Punkte der "Großen Staatsanleihe" [1], wie
beispielsweise die Bewilligung von 500 Millionen Euro
als "Grüne Anleihen" zur Modernisierung der
Infrastrukturen für eine umweltschonendere
Produktion. In diesem Zusammenhang bestätigte er auch
die vorzeitige Auszahlung der Steuerguthaben für
Forschungsvorhaben (CIR: Crédit d'Impôt-Recherche)
[2] an KMU.
Weitere ökonomische Maßnahmen werden im
Abschlussbericht aufgeführt [3].
[1] Wissenschaft-Frankreich 173 - 2/12/2009
" Aktueller Stand zur großen Staatsanleihe"
[2] Wissenschaft-Frankreich 177 - 17/02/2010
"Steuerguthaben für Forschungsvorhaben werden für
Frankreich immer teurer"
[3]
Abschlussbericht (auf Französisch) -
04/03/2010
Quellen:
-
"Sarkozy veut augmenter la production industrielle de
25 % en cinq ans", Artikel aus Le Monde -
04.03.2010
-
"Un plan en 23 mesures", Artikel aus Les Echos -
05.03.2010
Redakteur: Etienne Balli, etienne.balli@diplomatie.gouv.fr
Forschungspolitik
Eine Million Euro für ein neues Netzwerk für Forschung und Hochschulbildung
Am 4. März unterzeichnete die Forschungsministerin Valérie Pécresse das Gründungspapier für das 17. Netzwerk für Forschung und Hochschulbildung (PRES). Dieses führt zwei Universitäten, vier Fachhochschulen und zwei Regional- und Universitätskrankenhäuser zusammen:
- die Universität Orléans
- die Universität Tours
- die Handelshochschule (ESCEM)
- die Ingenieurhochschule in Val de Loire (ENIVL)
- die Hochschule für Natur- und Landschaftsgestaltung (ENSNP) in Blois
- die Ingenieurhochschule in Bourges (ENSIB)
- das Regionalkrankenhaus in Orléans und
- das Regional- und Universitätskrankenhaus in Tours.
Dieses Netzwerk vereint 40.000 Studenten, 9.000 lehrbeauftragte Forscher, 1.200 Doktoranden, mehr als 250 Doktoren pro Jahr und 2.400 Ingenieure und soll die Sichtbarkeit der französischen Bildungs- und Forschungslandschaft verstärken. Es wird mit insgesamt einer Million Euro vom französischen Staat finanziert.
Quelle: "Un million d'euros pour la création du PRES Centre-Val de Loire Université", Pressemape des Ministeriums für Hochschulbildung und Forschung - 04.03.2010
Redakteur: Etienne Balli, etienne.balli@diplomatie.gouv.fr
Forschungspolitik
BIOCORE: eine Bioraffinerie zur Umwandlung von Biomasse in Biokraftstoffe und Polymere der zweiten Generation
Credit: INRA
Ziel des vom INRA koordinierten EU-Projekts
BIOCORE (BIOCOmmodity REfinery) ist es, die
industrielle Durchführbarkeit für eine Bioraffinerie
zu untersuchen, mit deren Hilfe Agrar- und
Forstabfälle in Biokraftstoffe der zweiten
Generation, in chemische Moleküle und in
kompostierbare plastische Polymere umgewandelt werden
können.
BIOCORE wird somit über eine breite Angebotspalette
an Polymeren verfügen, die 70% des weltweiten Bedarfs
an diesen Produkten, die in der Textil-,
Verpackungs-, Bau- und Farbindustrie Anwendung
finden, abdecken wird.
Über einen Zeitraum von 4 Jahren werden im Rahmen
dieses Projektes 23 europäische und ein indischer
Partner zusammenarbeiten: 10 Unternehmen (5 KMU), 1
NGO und 13 Universitäten bzw. öffentliche
spezialisierte Forschungseinrichtungen.
Das Gesamtbudget des Projekts beläuft sich auf 20,3
Millionen Euro (13,9 Millionen Euro von der EU im
Rahmen des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms).
Weitere Informationen (auf Französisch)
unter:
Webseite des Französischen Instituts für
Agrarforschung - INRA:
http://www.inra.fr/les_partenariats/collaborations_et_partenaires/entreprises/en_direct_des_labos/biocore_eu
Pressemitteilungen (im PDF-Format auf Französisch)
zum Start von BIOCORE:
http://www.inra.fr/content/download/22826/314028/version/5/file/BIOCORE.pdf
Video zum Projektstart:
http://www.inra.fr/presse/lancement_du_projet_europeen_biocore
Kontakt:
Michael O'Donohue, Koodinator des BIOCORE-Projektes
und stellv. Leiter der Abteilung "Caractérisation et
élaboration des produits issus de l'agriculture"
(INRA in Toulouse) - Tel: 0033-(0) 561 559 428,
E-Mail: michael.odonohue@insa-toulouse.fr
Quelle: Presseabteilung des INRA - 08.03.2010
Redakteur: Hélène Deval - Tel:
0033-(0) 142 759 167, E-Mail: presse@inra.fr
Julien Bouasria, julien.bouasria@diplomatie.gouv.fr
Energie
Der Staatspräsident präsentiert die französischen Vorstellungen zur weltweiten zivilen Nutzung der Kernenergie und zur Nichtverbreitung
Staatspräsident Nicolas Sarkozy präsentierte am 8. März 2010 in Anwesenheit des Präsidenten der EU-Kommission, des Generalsekretärs der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEO) und des Generalsekretärs der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) die französischen Vorstellungen zur zivilen Nutzung der Kernenergie. Die Konferenz fand während der Eröffnung des neuen OECD-Kongresszentrums mit Vertretern aus 65 Ländern statt, die ihr Interesse an einem oder mehreren Kernreaktoren zur Stromerzeugung bekundeten. Die Konferenz fand einen Monat vor dem Gipfeltreffen zu aktuellen Fragen der internationalen Kernenergiepolitik im April 2010 in Washington statt, die von US-Präsident Obama organisiert wird. Der französische Staatspräsident hat in seiner Rede notwendige Aspekte im Interesse der "Renaissance der Kernenergie" angeschnitten:
- Die Finanzierung ziviler Nuklearprojekte durch die internationalen Finanzinstitutionen: Weltbank, Europäische Bank für Wiederaufbau und Entwicklung (BERD), regionale Entwicklungsbanken. Außerdem fordert er die Zuteilung von CO2-Emissionszertifikaten für alle CO2-armen Energien, und insbesondere für die Kernenergie.
- Eine größere Transparenz durch die enge Einbeziehung der betroffenen Bevölkerungen in die Planung von Kernkraftwerken.
- Die Ausbildung als Priorität, angesichts des allgemeinen Mangels an Führungskräften: die Kernenergie braucht nicht nur Ingenieure und Techniker, sondern auch Fachleute für den Bau, den Betrieb, die Stilllegung der Kernkraftwerke und die Vermarktung des Stroms. Der internationale Masterstudiengang für Kernenergie in Frankreich hat bereits 2009 Studenten aus der ganzen Welt angezogen [1]. Nicolas Sarkozy kündigte im Besonderen die Gründung eines internationalen Instituts für Kernenergie [2] an. Das Institut soll Teil eines sich im Aufbau befindlichen "internationalen Netzwerkes spezialisierter Exzellenzzentren" werden: das erste Exzellenzzentrum soll in Jordanien entstehen. Ein französisch-chinesisches Institut für Nuklearenergie ist ebenfalls in Vorbereitung.
- Die nukleare Sicherheit als Gemeinschaftsaufgabe auf europäischer und internationaler Ebene. Das von der EU-Kommission vorgeschlagene europäische Institut für die Sicherheitsausbildung könnte das erste Institut eines internationalen Experten-Netzwerkes für nukleare Sicherheit werden. Nicolas Sarkozy fordert von der IAEO die Ausarbeitung einer internationalen Checkliste zur Einstufung der noch laufenden Kernreaktoren nach den Sicherheitskriterien, während der Preis heutzutage das für die Klassifizierung von Kernreaktoren maßgebende Kriterium sei.
- Die Beachtung der Nichtverbreitung und zwar die Suspendierung der Zusammenarbeit im Kernenergiesektor mit den Staaten, die ihre Verpflichtungen aus dem Nichtverbreitungs-Vertrag nicht einhalten, was bereits die Entscheidungsgrundlage der EU und den Vorschlag der G8 darstellt.
- Die Gründung einer "Bank für Kernbrennstoffe" [3] bei der IAEO, die aus internationalen Beiträgen zu finanzieren wäre, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Der Staatspräsident hat ebenfalls vorgeschlagen, generell weiteren Ländern den Bau von Urananreicherungs-, Wiederaufbereitungs- und Wiederverwertungsanlagen zu erlauben - aus wirtschaftlichen Gründen und aufgrund des gesetzmäßigen Rechts jedes Landes, Energie mit friedlichen Zielen zu entwickeln. Nach Meinung von Nicolas Sarkozy wäre es dringend notwendig, ein internationales Übereinkommen abzuschließen, das die Produktion von spaltbarem Material zur Waffenherstellung verbietet, und die IAEO mit verstärkten Mitteln zur Kontrolle von sensiblen Technologien auszustatten.
- Die Fortsetzung der Zusammenarbeit Frankreichs mit zahlreichen Staaten, die über keine eigenen Anlagen für die Vervollständigung des Brennstoffzyklus, die Wiederaufbereitung und die Wiederverwertung bestrahlter Brennelemente verfügen, und die die französischen Kenntnisse und Erfahrungen brauchen.
[1] Studenten aus Jordanien, Polen, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Argentinien, China, Indien, Vietnam, Tunesien und Algerien.
[2] Zusätzliche Informationen unter: "Neues internationales Institut für Kernenergie", Wissenschaft-Frankreich 179 - 17.03.2010
[3] Das Projekt sei fertig, und seine Finanzierung gesichert, nachdem die EU die Entscheidung getroffen hat, einen Finanzierungsanteil in Höhe von 25 Millionen Euro zu leisten.
Quelle: "Ouverture de la conférence sur l'accès au nucléaire civil par le Président Sarkozy", französische Regierung - 08.03.2010
Redakteurin: Claire Vaille, claire.vaille@diplomatie.gouv.fr
Energie
Neues internationales Institut für Kernenergie
Während der Eröffnungsrede zur internationalen OECD-Konferenz zur zivilen Nutzung der Kernkraft, die am 8. und 9. März Vertreter aus 65 Ländern in Paris versammelte, kündigte Staatspräsident Nicolas Sarzoky die Schaffung eines internationalen Instituts für Kernenergie an. Ziel dieses Instituts ist es, das Ausbildungsangebot für französische und ausländische Studenten im Kernkraftsektor auszuweiten.
Dieses Institut wird auf der Hochebene von Saclay und mit Unterstützung des Nationalen Instituts für Nuklearwissenschaft und Kerntechnik (INSTN, [1]) eine internationale Hochschule für Kernenergie beherbergen, und wird "die besten Lehrkräfte und Nuklearforscher versammeln, um eine Ausbildung von hohem Niveau anzubieten". Dieses Institut wird sich besonders auf den Masterstudiengang "Kernenergie" stützen, der 2009 in Paris unter der Schirmherrschaft wichtiger akademischer Akteure [2] und in Partnerschaft mit den wichtigsten Unternehmen dieses Sektors (EDF, Areva, GDF Suez) eingerichtet wurde. Dieser Masterstudiengang wird durch Institute in Grenoble und Cadarache unterstützt und wird in absehbarer Zeit jährlich 200 Studenten aus aller Welt empfangen.
Während seiner Rede wies der Staatspräsident auf die Rolle Frankreichs bei der weltweiten Renaissance der Atomenergie hin: "Der Vorsprung Frankreichs [in diesem Bereich] verschafft uns kein Privileg, sondern eine Aufgabe: unsere Erfahrung mit all denen zu teilen, die zivile Atomprogramme starten oder wieder aufnehmen wollen." Vor diesem Hintergrund will Frankreich sein Ausbildungsangebot verstärken. Die Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA2) spielt bereits jetzt eine bedeutende Rolle auf diesem Gebiet. 2009 empfing sie beispielsweise 1.000 ausländische Doktoranden und Post-Doktoranden.
[1] Das INSTN ist eine öffentliche Hochschuleinrichtung des CEA2 unter der gemeinsamen Aufsicht des Ministeriums für Forschung und Hochschulwesen und des Ministeriums für Wirtschaft, Industrie und Beschäftigung. Es wurde 1956 gegründet, parallel zur Entscheidung Frankreichs ein Kernenergieprogramm auf den Weg zu bringen, um Ingenieure und Forscher in diesem wissenschaftlich und technologisch wichtigen Bereich auszubilden. Ziel des INSTN ist es, die im CEA erworbenen Kenntnisse und das zur Verfügung stehende Know-how zu vermitteln.
[2] 6 Elitehochschulen (Grandes Ecoles) der ParisTech, die Universität Paris Sud, die Ecole Centrale Paris (französische Ingenieurhochschule), Supélec (ingenieurwissenschaftliche Elite-Hochschule), INSTN.
-Zusätzliche Informationen unter: "Neuer Ausschuss für Koordination im Ausbildungsbereich Nuklearwissenschaft und Kerntechnik", Wissenschaft-Frankreich 151 - 15.10.2008
Quelle: "Le président de la République annonce la création d'un institut international de l'énergie nucléaire", Pressemitteilung des CEA - 10.03.2010
Redakteurin: Claire Vaille, claire.vaille@diplomatie.gouv.fr
Energie
Start neuer Forschungsprojekte zum Thema Biomasse
Das vom französischen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) koordinierte und auf 4 Jahre angelegte Projekt "EuroBioRef" wurde am 1. März 2010 offiziell gestartet. Das Ziel dieses Projekts besteht in der Entwicklung eines neuen Konzepts für integrierte und vielseitigere Bioraffinerien, die verschiedene Ressourcen (Nichtlebensmittel), Verfahren (chemische, biochemische und thermochemische) und Produkte (Kerosin und chemische Produkte) nutzen. Prof. Franck Dumeignil, Koordinator des Projekts, erklärt die Ziele des Projekts folgendermaßen: "EuroBioRef wird eine enge Zusammenarbeit zwischen der Landwirtschaft und der chemischen Industrie aufbauen. Es bezieht die gesamte Palette an Bioressourcen ein und wird durch seinen flexiblen und den Anforderungen des Marktes entsprechenden Ansatz dazu beitragen, dass in Europa eine nachhaltige Bio-Ökonomie entsteht".
Ein anderes Projekt - BIOCORE- verfolgt ähnliche Ziele: die Schaffung einer Lignocellulose-Bioraffinerie, die Abfälle aus der Land- (Weizen- und Reisstroh) und Forstwirtschaft nutzt, mit denen erneuerbare Produkte hergestellt werden können: Biokraftstoffe der zweiten Generation, chemische Moleküle, Polymere, etc [1].
Diese beiden Programme erhalten im Rahmen des 7. Forschungsrahmenprogramms der europäischen Gemeinschaft eine finanzielle Unterstützung und versammeln zahlreiche Partner aus 20 verschiedenen Ländern und Experten aus allen Bereichen des Umwandlungsprozesses der Biomasse, vom Pflanzenbau bis hin zum im Handel erhältlichen Endprodukt.
[1] Zusätzliche Informationen unter: "BIOCORE: eine Bioraffinerie zur Umwandlung von Biomasse in Biokraftstoffe und Polymere der zweiten Generation", Wissenschaft-Frankreich 179 - 17.03.2010
Quelle: "Lancement de nouveaux projets de recherche sur la biomasse", Actu-Environnement - 02.03.2010
Redakteurin: Claire Vaille, claire.vaille@diplomatie.gouv.fr
Klima
Jason-3, ein neuer Satellit für die Meeresbeobachtung
Die französische Raumfahrtagentur CNES und die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA haben mit Thales Alenia Space [1] ein Abkommen über den Bau des Jason-3 Satelliten unterzeichnet. Er soll seine Vorgänger - Jason 1 und 2 - ablösen, und wichtige Daten zum Meeresspiegel liefern. Der Start ist für 2013 geplant.
Titel: Der Satellit Jason-2
Credit: NASA
Die Vermessung des Meeresspiegels gehört zu den wichtigsten Verfahren für die Einschätzung des Klimawandels auf unserem Planeten. Durch ihr gigantisches Strömungssystem, das einen gewaltigen Energieaustausch zwischen Wasser und Atmosphäre verursacht und somit die klimatischen Bedingungen sehr stark beeinflusst, gehören die Ozeane zu den wichtigsten Indikatoren des klimatischen Zustands. Eine Erhöhung der globalen Temperatur hat beispielsweise zur Folge, dass sich das Wasser ausdehnt und dass Gletscher schneller schmelzen, sodass der Meeresspiegel ansteigt. Die Erfassung dieses Spiegels ermöglicht somit wichtige Rückschlüsse. Hierfür ist die Sammlung von Daten über einen langen Zeitraum notwendig. Seit 1992 werden Messungen durchgeführt, aus denen eine durchschnittliche Erhöhung des Meeresspiegels um 3,3 mm pro Jahr hervorgeht. Des Weiteren können dadurch Variationen des Salzgehalts festgestellt sowie Gezeiten, Wellenhöhen und Windgeschwindigkeiten beobachtet werden.
Der auf der PROTEUS-Plattform [2] basierende Satellit wird den Höhenmesser Poseidon-3B mitführen, der ebenfalls von Thales Alenia Space entwickelt wurde. An Bord werden sich ebenfalls das Höhen- und Bahnbestimmungssystem DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositionning Integrated by Satellite), ein Mikrowellen-Radiometer, ein GPS-Positionierungssystem und mehrere Laser-Reflektoren befinden. Jason-3 wird auf derselben Umlaufbahn wie Jason-2 kreisen - in einer Höhe von 1.336 km und mit einer Neigung von 66° - was eine fast lückenlose Abdeckung aller eisfreien Gewässer ermöglicht.
Grundlegende Veränderungen zu Jason-2 wird es nicht geben, da das Hauptziel dieser Mission darin liegt, die zeitliche Kontinuität der Messungen zu gewährleisten. Jedoch werden wahrscheinlich kleinere Fortschritte integriert, wie z.B. eine bessere Erfassung von Küsten, Seen und Flüssen, die zurzeit noch auf Jason-2 getestet wird.
[1] Thales Alenia Space ist ein 2006 gegründetes französisch-italienisches Unternehmen, das zur Thales-Group und Finmeccanica gehört. Es ist auf den Bau von Satelliten und die Entwicklung von Komponenten für die zivile und militärische Raumfahrttechnik spezialisiert.
[2] PROTEUS ist ein Satellitenbus (d.h. eine Versorgungseinheit für einen Satelliten), der den Betrieb der eigentlichen Nutzlast ermöglicht. Er wurde vom CNES in Auftrag gegeben, und ist für Kleinsatelliten von 500 bis 700 kg ausgelegt. Diese Plattform dient der Beobachtung, der Telekommunikation und der wissenschaftlichen Nutzung.
Quelle: "Jason-3, un satellite pour l'océanographie jusqu'en 2018", Techno-sciences - 06.03.2010
Redakteur: Sebastian Ritter, sebastian.ritter@diplomatie.gouv.fr
Anthropologie
3D-Nachbildung des Gehirnabdrucks eines Cro-Magnon-Menschen
Antoine Balzeau, Forscher am CNRS [1], und Dominique Grimaud-Hervé, Professor für Paleoanthropologie am Nationalen Naturkundemuseum [2], haben den Gehirnabdruck eines Cro-Magnon-Menschen nachgebildet. Dies ist ihnen mithilfe der Digitalisierung eines im "Museum des Menschen" [3] konservierten Schädels gelungen.
Das erste Exemplar eines Cro-Magnon-Menschen (Cro Magnon 1 genannt) wurde 1868 in Cro-Magnon, in der französischen Dordogne gefunden, wo insgesamt 5 Skelette entdeckt wurden (3 Männer, eine Frau und ein Kind). Eine kürzlich erfolgte Datierung der neben den Knochen gefundenen Muschelschmuckstücken weisen darauf hin, dass diese Skelette 28.000 Jahre alt sind und so zu den ältesten auf dem europäischen Kontinent gefundenen Individuen unserer Spezies Homo sapiens gehören.
Die originalen Fossilien müssen in einer perfekt angepassten Umgebung konserviert werden, und die Arbeit an ihnen muss auf das Mindeste beschränkt bleiben, um dieses unwiederbringliche Erbe zu schützen. Dank der Digitalisierung kann dieses Problem nun gelöst werden. Die neuen Methoden der Bildgebung ermöglichen innovative Fortschritte bei der Konservierung von Sammlungen, eröffnen aber auch neue Wege für die museographische Präsentation und für wissenschaftliche Analysen.
Titel:3D-Digitalisierungen der
Schädel, Endocranium und Gehirn des Cro-Magnon 1
Menschen
Credit:© Antoine Balzeau
CNRS/MNHN
Mit Hilfe eines medizinischen Scanners wurde der Cro-Magnon Schädel digitalisiert. Die so erhaltenen Daten ermöglichten die Betrachtung der anatomischen Strukturen im Inneren des Schädels, die am Originalfossil nicht möglich war. So konnten beispielsweise die Pneumatisation (luftgefüllte Hohlräume in den Schädelknochen) des Gesichtes oder des Schläfenbeins, die Bogengänge (wichtigste Organe des Gleichgewichtssinns) und die Knochendicke und der Knochenbau (die Schädelknochen bestehen aus 3 Schichten) untersucht werden. Dank dieser Studie haben die Forscher das Endocranium des Cro-Magnon 1 Menschen entdeckt. Durch die vom Gehirn hinterlassenen Abdrücke im Schädelinneren spiegelt das Endocranium die Form und Größe der verschiedenen Gehirnteile wieder. So wurde das Gehirn des Cro-Magnon 1 Menschen virtuell 3-dimensional dargestellt. In Zusammenarbeit mit der Firma Initial wurde aus diesem virtuellen Modell ein Prototyp hergestellt, an dem weitere Analysen zur Evolution der Gehirnform des Homo sapiens durchgeführt werden können.
[1] CNRS: Nationales Zentrum für wissenschaftliche
Forschung
[2]
http://www.mnhn.fr/museum/foffice/transverse/transverse/accueil.xsp?cl=en
(auf Englisch)
[3] Das "Museum des Menschen" (Musée de l'Homme) ist
heute ein Teil des Nationalen Naturkundemuseums.
Internetseite auf Französisch: http://www.museedelhomme.fr/
Kontakte:
- Priscilla Dacher, Pressesprecherin - CNRS - Tel:
+33 1 44 96 46 06 - Email: priscilla.dacher@cnrs-dir.fr
- Isabelle Gourlet - Musée de l'Homme - Tel: +33 1 44
05 72 31 - Email: igourlet@mnhn.fr
Quelle: "Une empreinte du cerveau de l'homme de Cro-Magnon reconstituée en 3D" - Pressemitteilung des CNRS - 08.03.2010 - Online Artikel
Redakteurin: Léna Prochnow, lena.prochnow@diplomatie.gouv.fr
Physik
Erste Aufnahme von sich bewegenden Elektronen
Wissenschaftlern der französischen Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA), des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) und der Pierre und Marie Curie Universität (UPMC, Paris) gelang eine erste Momentaufnahme von Elektronen, die sich im Innern eines Moleküls bewegen. Dieses Bild wurde durch Röntgenfotografie erzeugt, bei einer extrem kurzen Belichtungszeit (Größenordnung: Attosekunde [1]) und einer sehr hohen räumlichen Auflösung (Größenordnung: Angström [2]). Die Ergebnisse wurden am 1. März 2010 in der Zeitschrift "Nature Physics" veröffentlicht [3].
Nach den Gesetzen der Quantenmechanik ist es auf mikroskopischer Ebene ausgeschlossen, dass gleichzeitig Position und Geschwindigkeit eines Elementarteilchens mit Genauigkeit bestimmt werden können (Heisenbergsche Unschärferelation). Des Weiteren beeinflusst die Messung das System, so dass man in diesem Bereich nur von Wahrscheinlichkeiten, jedoch nicht von Gewissheiten ausgehen kann. Die Modellierung dieser Wahrscheinlichkeitsmessungen bezüglich des atomaren Zustandes beruht auf dem Konzept der Einzelelektronen-Wellenfunktionen (Orbitale), die eigentlich nur ein mathematisches Hilfsmittel zur Beschreibung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons darstellen. Daraus ergab sich die Frage, ob diese Wellenfunktionen eventuell doch beobachtbar sind.
Ein erster Schritt in diese Richtung gelang 2004 einem kanadischen Forschungsteam, das eine Möglichkeit zur Beobachtung eines Orbitalen vorschlug. Die Methode beruht auf einer tomografischen Untersuchung der Röntgenstrahlung, die von Molekülen, stark angeregt durch einen Laserimpuls, ausgestrahlt werden. Dieses Konzept wurde nun zum ersten Mal unter der Leitung von Richard Taïeb (Theorie, UPMC/CNRS) und Pascal Salières (Praxis, CEA) umgesetzt. Es gelang diesen beiden Teams, die auf die Charakterisierung, die Steuerung und die Verwendung von Attosekunden-Röntgenstrahlen spezialisiert sind, die Voraussetzungen zur Beobachtung der zwei äußeren Orbitalen eines Stickstoff-Moleküls (N2) zu schaffen. So konnten sie, ca. 1500 Attosekunden nach der Anregung, eine Momentaufnahme der Wellenfunktion der Elektronen dieses Moleküls machen.
Diese neuen Ergebnisse zeigen, dass Wellenfunktionen unter bestimmten Voraussetzungen beobachtbar sind. Dadurch ist es jetzt möglich, die ultra-schnelle Dynamik der Elektronen innerhalb eines Moleküls zu verfolgen, wenn eine ausreichend kurze Belichtungszeit von wenigen Attosekunden und eine ausreichend hohe räumliche Auflösung im Bereich eines Angströms verwendet werden. Somit sollte eine Möglichkeit geboten sein, experimentelle "Filme" zu realisieren, die den Umordnungsmechanismus molekularer Orbitale während einer chemischen Reaktion aufzeigen.
[1] Eine Attosekunde entspricht 10^-18 Sekunden
[2] Ein Angström entspricht 10^-10 Metern
[3] Vollständige Referenz: S. Hässler et al.,
"Attosecond imaging of molecular electronic
wavepackets", Nature physics, 1. März 2010
Quelle: "Première "photographie" d'électrons en mouvement dans une molécule", Pressemitteilung des CEA - 01.03.2010
Redakteur: Sebastian Ritter, sebastian.ritter@diplomatie.gouv.fr
Revision der Texte: Jana Ulbricht, jana.ulbricht@diplomatie.gouv.fr
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Französische Botschaft in Deutschland
Abteilung für Wissenschaft und Technologie
Adresse: Pariser Platz 5
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Fax: +49 30 590 03 92 65
E-Mail: sciencetech@botschaft-frankreich.de
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Französische Botschaft in Österreich
Abteilung für Wissenschaft und Technologie
Adresse: Währinger Strasse 30
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Tel: +43 15 027 5324
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http://www.ambafrance-at.org/spip.php?article989
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