Status und Perspektiven - SNI-Portal

Vorbemerkung
Das Komitee für die Forschung mit Neutronen, KFN,
ist die demokratisch gewählte Vertretung einer engagierten
und dynamischen Wissenschaftlergemeinschaft.
Es hat bereits 1999 ein Strategiepapier verfasst [9] und
damit eine Vorreiterrolle gespielt, der die anderen Komitees
inzwischen gefolgt sind. In dem Papier von 1999
wurden die Perspektiven für die Entwicklung auf dem
Gebiet der Forschung mit Neutronen für die nächsten
15 Jahre dargestellt, wie sie aus damaliger Sicht der
Nutzergemeinde wünschenswert und erreichbar erschienen.
Einige der damals gemachten Empfehlungen ließen
sich im vorgegebenen politischen und gesellschaftlichen
Rahmen nur mit einer zeitlichen Verzögerung, nicht
oder noch nicht, realisieren. Das KFN bleibt jedoch
seiner Grundüberzeugung treu, alles zu unternehmen,
um die wissenschaftliche und technische Innovation
voranzutreiben, die wesentlich für die Wettbewerbsfähigkeit
und den hohen Lebensstandard in einem industrialisierten
Land wie der Bundesrepublik Deutschland
ist. Das KFN sucht daher kontinuierlich den Dialog mit
den politischen Entscheidungsträgern und bietet seine
Beratung in allen Fragen, die die Forschung mit Neutronen
betreffen, an.
Konsequenterweise wurde daher das Strategiepapier
von 1999 im September 2003 durch eine „Roadmap
für den zeitlich gestaffelten Betrieb der Neutronenquellen
in Deutschland“ den aktuellen Entwicklungen
angepasst. Empfehlungen dieser Roadmap wurden von
Entscheidungsträgern aufgegriffen. Dieser Prozess
hat zu einer Neuordnung der Neutronenlandschaft in
Deutschland geführt. Parallel hat sich das KFN bemüht,
eine Analyse der Entwicklung der Nutzerschaft
vorzunehmen und die Bedeutung der Forschung mit
Neutronen in den verschiedenen Wissenschaftsfeldern
sowie die Rolle der zum Teil neuen Messmöglichkeiten
an nationalen und internationalen Quellen zu gewichten.
Die Forschung mit Neutronen ist in höchstem Maße
großgerätespezifi sch. Die Entwicklung der Quellen erfordert
extrem lange Vorlaufzeiten und weist eine hohe
internationale Verzahnung auf. Daher ist zu diesem
Zeitpunkt der Konsolidierung der Neutronenlandschaft
in Deutschland eine Projektion in die Zukunft auf Basis
der neuerhobenen Daten und unter Berücksichtigung
der aktuellen Entwicklungen angezeigt.
Das vorliegende Strategiepapier entstand unter Mitwirkung
vieler Kollegen, die Forschung mit Neutronen
betreiben. Basierend auf einer Analyse der aktuellen
Situation werden Empfehlungen sowohl für die Entwicklung
des Wissenschaftsgebiets als auch für die
wünschenswerte Entwicklung auf dem Gebiet von
Quellen und neuen Messmöglichkeiten gemacht. Es ist
gedacht als Information für Kollegen auch in anderen
Forschungsbereichen, die wissenschaftlich gebildete
und interessierte Öffentlichkeit, und insbesondere für
die politischen Entscheidungsträger, die die Voraussetzungen
schaffen, um den hochkomplexen nichtlinearen
Prozess der Innovation zu ermöglichen.
Zur besseren Lesbarkeit wird nur die männliche Form von Personengruppen
verwendet. Hierfür bitten wir die LeserInnen um
Verständnis.
Inhalt
Perspektiven und Empfehlungen des KFN 6
KFN Recommendations 10
Wissenschaftliches Potential der Forschung mit Neutronen 12
Das freie Neutron - Ein Geschenk der Natur 14
Das Neutron und die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts 18
Komplexität 20
Korrelationen 34
Eingeschränkte Dimensionalität 40
Teilchen- und Hadronenphysik mit langsamen Neutronen 46
Ausstrahlung der Forschung mit Neutronen in unser
tägliches Leben 48
Kommunikation und Informationstechnologie 50
Mobilität 52
Energie und Umwelt 54
Gesundheit 56
Kulturelles Erbe 58
Stellung in der internationalen Forschungslandschaft 60
Nutzergemeinde, Zugang zu den Neutronenquellen und
Forschungsförderung 64
Quellen für Neutronenstrahlung: Forschungsreaktoren 70
HMI 73
GKSS 74
FZJ 75
FRM-II 76
ILL 77
Der Weg in die Zukunft 78
Neue Instrumentierung und Methodik 79
Detektoren 79
Extreme Probenumgebung 80
Polarisationsanalyse 82
”Larmor-Markierung” 83
Phasenraum: Volumen und Transformation 84
MW-Spallationsquellen 86
Anhang 90
Referenzen 90
Glossar 90
Ergebnisse der Nutzerumfrage 92
Bildnachweis 95