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Das Zentrallabor für Geochronologie (ZLG) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster unter der Leitung von Prof. Dr. Klaus Mezger hat das ICP-Massenspektrometer "IsoProbe" erhalten, ein in Deutschland bisher einmaliges Gerät, berichtet die neue Ausgabe der "muz - Münsters Universitäts-Zeitung". Das anderthalb Millionen Mark teure Gerät wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert und dient der Messung von Alter und Zusammensetzung von Gesteinen.
Das Massenspektrometer "IsoProbe", das das Zentrallabor für Geochronologie der Universität Münster jetzt erhalten hat, wird erst seit etwa zwei Jahren kommerziell hergestellt und steht weltweit bisher nur einer Handvoll Forschungseinrichtungen zur Verfügung. Das sogenannte "Plasmaquellen-Massenspektrometer mit Multi-Auffänger-Einheit" ermöglicht die Messung von Isotopenverhältnissen an fast allen Elementen des Periodensystems mit einer Fehlerquote von nur 0,002 Prozent und damit eine bisher nicht erreichte Präzision bei der Messung von Alter und Zusammensetzung der Proben.
Die "IsoProbe" soll später dazu dienen, das Verständnis vom Aufbau der Erde und des Weltalls zu verbessern. Dazu sollen sowohl terrestrische Gesteinsproben als auch Meteoriten auf ihre chemische Zusammensetzung überprüft werden. Zwar wisse man genau, wie die Prozesse auf der atomaren Ebene abliefen, noch aber sei ungeklärt, wie beispielsweise die Kontinente entstanden seien, erläutert Dr. Mark Rehkämper vom Zentrallabor, der bereits in den USA drei Jahre an einem ähnlichen Gerät arbeitete und nun in Münster die Betreuung übernimmt. "Warum sieht die Erde so aus, wie sie sich heute darstellt?" ist eine der zentralen Fragen, die sich ihm stellen.
Das Prinzip der Altersbestimmung beruht auf dem radioaktiven Zerfall. Manche chemischen Elemente in Gesteinen enthalten Isotope, die mit einer bekannten Halbwertszeit zerfallen. Die Häufigkeit eines solchen Isotops, welches bei dem Zerfall entsteht, läßt sich mit massenspektrometrischen Analysemethoden bestimmen und ist charakteristisch für das Alter des Gesteins. Gemessen wird hier die Isotopenverteilung der radioaktiven Elemente Rubidium, Samarium, Uran und Thorium sowie der Elemente mit den Tochterisotopen Strontium, Neodym und Blei.
Die in der Isotopenverteilung eines Gesteins gespeicherte Information über seine Entstehung und Vorgeschichte ist nicht unzerstörbar festgeschrieben. Ähnlich wie bei Speichermedien in Computern kann die Information teilweise oder gänzlich gelöscht und durch neue Daten "überschrieben" werden. Die Wissenschaftler am ZLG erforschen, unter welchen natürlichen Bedingungen die geochronologischen Daten im Gestein gelöscht werden oder erhalten bleiben. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit Fachleuten anderer geowissenschaftlicher Disziplinen, insbesondere mit Gefügekundlern, Geophysikern, Mineralogen und Petrologen. Mit dem nun zur Verfügung stehenden Gerät werden Messungen in bisher nicht erreichter Präzision möglich.
Nicht nur das Massenspektrometer an sich, auch der Transport war einmalig: Das anderthalb Tonnen schwere Gerät mußte aufgrund seines Gewichts und seiner Maße in einer spektakulären Aktion mit Hilfe eines Krans in das Labor für Geochronologie im zweiten Stock in der Corrensstraße in Münster gehoben werden. Mindestens vier Wochen wird es dauern, bis das hochempfindliche Gerät geeicht und eingerichtet ist. Dann werden sich für deutsche Forscher ganz neue Möglichkeiten auftun. Neben dem Einsatz zur Bestimmung von Alter und Zusammensetzung von Gesteinen, der eher grundlagenorientierten Forschung, sind auch anwendungsorientierte Forschungsprojekte, zum Beispiel in der Umweltchemie, möglich. So kann mit extrem hoher Genauigkeit bei sehr niedrigen Konzentrationen der Ausstoß von Edelmetallen wie Platin oder Palladium aus Automobilkatalysatoren in die Luft erfaßt werden.
http://www.uni-muenster.de/Dezernat2/muz/muz80431.htm
http://www.uni-muenster.de/Dezernat2/forschung/fors-gcl.htm
Prof. Klaus Mezger und das Massenspektrometer "IsoProbe" Foto: Christa Middendorf
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Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Geosciences
transregional, national
Research projects
German
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