Forscher röntgen erstmals Rußpartikel im Flug

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Menlo Park/Hamburg. Von den in der Luft umhertreibenden Rußteilchen sind vor allem die sehr kleinen Partikel (in der Größenordnung von wenigen Tausendstel Millimetern) für Forscher interessant. Denn diese Stoffe, die etwa beim Verbrennen von Dieselkraftstoff entstehen, gelten nicht nur als wichtiger Faktor für die globale Erwärmung, sondern auch als Gesundheitsrisiko, da sie nach dem Einatmen tief in die Lunge eindringen. Unter Hamburger Beteiligung ist es einem internationalen Forscherteam nun erstmals gelungen, einzelne Rußpartikel im Flug abzulichten. Wie die Wissenschaftler im Journal "Nature" berichten, nutzten sie für ihre Studien den stärksten Röntgenlaser der Welt, den Freie-Elektronen-Laser LCLS des Beschleunigerzentrum SLAC in Menlo Park (Kalifornien).

Bislang waren die Eigenschaften sogenannter Aerosole wie Ruß schwer zu messen. Sichtbares Licht kann die feinen Details der Schwebstoffe nicht zeigen. Und gewöhnliche Röntgenquellen ermöglichen zwar eine hohe Auflösung, sie sind aber meist nicht hell genug, um einzelne Partikel abzulichten. Anders der Superlaser LCLS: Treffen seine Blitze auf ein Rußteilchen, wird das Röntgenlicht auf eine bestimmte Art und Weise gebeugt - abhängig davon, wie das Teilchen beschaffen ist. Aus dem Beugungsmuster lässt sich daher die Struktur des Partikels ableiten.

Die in der Studie untersuchten Partikel waren kompakter, als Modelle vorhergesagt hatten. Überrascht waren die Forscher zudem über die große Strukturenvielfalt. Es sei jetzt erstmals möglich, nach einem Zusammenhang zwischen bestimmten Strukturmerkmalen und den Eigenschaften der Partikel, etwa ihrer Giftigkeit, zu suchen, sagte Erstautor Duane Loh vom SLAC. Zudem bestimme die Struktur der Rußteilchen in der Atmosphäre, wie sie auftreffendes Licht streuen, und das sei wichtig, um zu verstehen, wie Sonnenenergie von der Atmosphäre absorbiert wird, sagte sein Kollege Andrew Martin vom Hamburger Desy.

( (dapd/HA) )