Neutronen machen es möglich: In das Innerste von magnetischen Datenspeichern blicken, den molekularen Aufbau neuartiger Kunststoffe analysieren oder die Bewegung von Proteinen darstellen und damit Abläufe in Zellen besser verstehen. Indem Wissenschafter Materialien mit den ungeladenen Bestandteilen der Atomkerne beschießen, bekommen sie zerstörungsfrei wie mit einem Supermikroskop Einblicke in die innere Struktur der Stoffe und können auch die Bewegung von Teilchen in den Materialien untersuchen.

Im schwedischen Lund wollen 16 europäische Partnerländer dafür eine neue, einzigartige Neutronenquelle errichten. Die Europäische Spallationsquelle ESS wird das weltweit leistungsfähigste Gerät seiner Art. Bis zum Baubeginn 2013 werden die bereits existierenden Planungen für die Anlage und ihre Komponenten auf den neuesten wissenschaftlich-technischen Stand gebracht.

Unter Koordination des Forschungszentrums Jülich beteiligen sich auf deutscher Seite weitere Helmholtz-Zentren mit ihrem Know-how in Neutronenforschung und (Groß-) Geräteentwicklung: Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, Forschungszentrum Dresden-Rossendorf, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Karlsruher Institut für Technologie. Weitere Partnerin ist die Technische Universität München als Betreiberin der Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibniz (FRM II).

Die deutsch-schwedische Zusammenarbeit an der ESS ist Teil des 2009 gegründeten Röntgen-Angström-Clusters zur bilateralen Kooperation in Photonen- und Neutronenforschung. In diesem Rahmen beteiligt sich die schwedische Seite unter anderem am Röntgen-Laser European XFEL, der in Hamburg gebaut wird.

Neutronenfluss ab 2025

Bei der ESS handelt es sich um ein europäisches Großprojekt von der "ESFRI-Roadmap" - der Roadmap für Europäische Forschungsinfrastrukturen. Die Gesamtkosten für die 16 Partnerländer liegen bei voraussichtlich 1,4 Milliarden Euro. Der Bau soll 2018 beendet sein. Mit dem Fluss der ersten Neutronen werden dann bis 2025 die Messinstrumente installiert und getestet.

In der Europäischen Spallationsquelle ESS werden die Neutronen nicht durch Kernspaltung erzeugt, sondern durch sogenannte Spallation: Mittels Teilchenbeschleuniger werden Salven von Protonen fast bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Mit sehr hoher Energie prallen diese Protonenpakete dann auf die Atomkerne eines schweren Metalls, wo sie Neutronen gleichsam "absplittern", diese werden dann als Sonde für Material- und Lebenswissenschaften verwendet. (red)