Von Thomas v. Randow

Kennen Sie DESY? Kaum einer der zwei Dutzend Hamburger, denen ich diese Frage stellte, konnte sich daran erinnern, jemals etwas vom Deutschen Elektronen-Synchroton gehört zu haben – immerhin ein 100-Millionen-Projekt, an dem seit gut sechs Jahren in der Hansestadt gearbeitet wird. Nur im Stadtteil Bahrenfeld, wo sich das etwa einen halben Quadratkilometer große Gelände befindet, auf dem der Synchroton-Beschleuniger entsteht, erhalte ich ein paar – freilich recht unterschiedliche – Erklärungen: „Die bauen da einen Atomreaktor“, meint der Pförtner der benachbarten Zigarettenfabrik. „Das hat was mit dem Film zu tun“, sagt der Straßenbahnschaffner, der seit vier Jahren täglich an der Baustelle vorbeifährt. „Ach was, Film“, belehrt ihn ein Fahrgast, „dort machen sie was mit Strahlen, Atomzertrümmerung oder so. Eines Tages fliegen wir hier alle in die Luft...“

Was wird nun wirklich im Nordwesten Hamburgs gebaut? „Ein Riesenspielzeug für Physiker“, sagt DESY-Direktor Professor Willibald Jentschke, „eine Maschine, die nichts produziert, was sich verkaufen oder für den Krieg verwenden ließe, ein Gerät, das lediglich der Grundlagenforschung dient. Ein Synchroton ist übrigens völlig harmlos für die Umgebung. Man kann das nicht oft genug sagen, denn sobald die Leute etwas von Atom- oder Kernphysik hören, fürchten sie sich vor Strahlenkatastrophen. Was bei uns an Strahlung auftritt, wird von dem zehn Meter dicken und elf Meter hohen Sandwall, der um die Experimentierhallen aufgeschüttet ist, völlig absorbiert. Außerdem hört sofort alle Strahlung auf, sobald der Beschleuniger abgeschaltet wird.

Je tiefer die Physik sowohl in den Makrokosmos als auch in die Welt der subatomaren Dimensionen eindringt, je mehr sie sich also von den für uns unmittelbar erfaßbaren Größenordnungen entfernt, desto größere Energien muß der Forscher für seine Experimente aufwenden. Soweit es sich dabei um einen Vorstoß in den Weltraum handelt, zu dem enorme Raketenschubkräfte erforderlich sind, ist das leicht einzusehen; hingegen leuchtet es dem Laien nicht unmittelbar ein, daß es ebenfalls großer Energien bedarf, um die winzigen und oft äußerst kurzlebigen Fragmente (oder sind es Bausteine?) der Materie zu studieren: die Elementarteilchen. Doch die meisten Teilchen, die man untersuchen will, müssen erst erzeugt werden, und zwar aus Energie. Dazu braucht man mindestens einen Energiebetrag, der nach Einsteins Gleichung der Masse dieser Elementarteilchen entspricht – einige hundert Millionen bis einige Milliarden Elektronenvolt.

So hohe Energiebeträge liefern die Teilchenbeschleuniger. Im DESY sollen Elektronen eine Endenergie von sechs, später sogar siebeneinhalb Milliarden Elektronenvolt erhalten, womit diese Maschine die stärkste ihrer Art sein wird.

Das Herzstück der Anlage ist ein Ringtunnel von über hundert Metern Durchmesser, in dem die Elektronen in zehntausend Umläufen beschleunigt werden. Dafür, daß die Teilchen auf der Kreisbahn bleiben, sorgen 48 Elektromagneten. Diese klobigen, je zwanzig Tonnen schweren Magneten müssen mit einer Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter auf dem fast 320 Meter langen Kreis aufgestellt werden. Außerdem sollen sie ihre Position möglichst lange beibehalten, denn bei jeder Nachjustierung muß die gesamte Anlage außer Betrieb gesetzt werden, und das bedeutet einen erheblichen Zeitverlust für die Experimente. Aus diesem Grunde war es notwendig, ein Gelände zu finden, dessen Boden so beschaffen ist, daß das Ringfundament überall den gleichen Untergrund hat. Verschiedene Böden, zum Beispiel Sand und Lehm, quellen bei Feuchtigkeit verschieden stark, und das würde schon genügen, die Lage des Ringes über die Toleranzgrenze von 0,1 mm hinaus zu verändern.

In Bahrenfeld hat man nach vielen Versuchsbohrungen einen derart homogenen Baugrund gefunden. Um aber ganz sicher zu gehen, ist der Sand unter dem zwei Meter hohen Betonfundament noch mit sogenannten „Torpedorüttlern“ bis zu einer Tiefe von sechs Metern künstlich verdichtet worden. Auf dem Fundament ruht, gestützt von vierzehn Säulen, ein zweiter Betonring, auf dem die Magnete stehen. Damit dieser Ring seinen Umfang nicht ändert, wird er durch Klimarohre gekühlt, in denen eine bis auf 0,1 Grad Celsius temperaturkonstante Flüssigkeit zirkuliert.