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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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TNT-Explosion in Zeitlupe |
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| | | Der Sprengstoff TNT explodiert offenbar viel langsamer als bisher angenommen. Das zeigt ein neuartiges Verfahren, das Explosionsprozesse auf molekularer Ebene sichtbar macht. |
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Zerfall in Mikrosekunden |
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Um den Zerfall von TNT studieren zu können, haben Physiker von der Universität Innsbruck den Explosionsprozess quasi eingefroren. Das Team um Studienleiter Paul Scheier brachte die explosiven Moleküle in ultrakalte Heliumtröpfchen ein und beschoss sie anschließend mit Elektronen. Weil die Energie im Experiment vom Helium aufgenommen wird, konnten die Forscher den Explosionsvorgang dramatisch verlangsamen und schrittweise beobachten.
Bei der Auswertung zeigte sich, dass der chemische Zerfallsprozess des Moleküls sehr viel langsamer abläuft als bisher vermutet. "Nach unseren Beobachtungen handelt es sich dabei um einen für molekulare Verhältnisse sehr langsamen Prozess", erklärt Scheier. Von der Anlagerung eines Elektrons bis zum Zerfall des Moleküls vergehen mehrere Mikrosekunden, berichten Scheier und Co. (online) im Fachblatt "PCCP". Auf molekularer Ebene ist das eine halbe Ewigkeit.
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Nächster Test: RDX |
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TNT (Trinitrotoluol) ist einer der meist verwendeten, synthetisch gefertigten Sprengstoffe und zählt zu den wichtigsten militärischen Explosivstoffen. Wird dem Sprengstoff Energie zugeführt, zerfällt die instabile Substanz in energieärmere Verbindungen und setzt dabei enorme Mengen an Energie frei. Weil Sauerstoff als Brennstoff für die Explosion bereits in das Molekül eingebaut ist, kann sich die Detonation von TNT mit einer gewaltigen Geschwindigkeit von mehreren tausend Metern pro Sekunde ausbreiten.
Der an der Universität Innsbruck entwickelte Apparat zur Analyse von Molekülen in ultrakalten Heliumtröpfchen ist weltweit einzigartig, betonen die Forscher. Als nächste Substanz will Scheier das hochbrisante Royal Demolition Explosive (RDX) analysieren.
[science.ORF.at/APA, 13.8.09]
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01.01.2010 |
