Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

GSI und FAIR

Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt ist eine der Großforschungseinrichtungen der Bundesrepublik Deutschland und betreibt auf seinem Forschungsgelände in Darmstadt eine komplexe Anlage zur Erzeugung ionisierender Strahlen. Die Anlage besteht derzeit im Wesentlichen aus dem Schwerionenlinearbeschleuniger UNILAC, dem Schwerionensyn­chrotron SIS 18, dem Fragmentseparator FRS, dem Experimentierspeicherring ESR sowie verschiedenen Experimentplätzen mit den zugehörigen Strahlführungen und Umladungsstrecken.

Der Betrieb der Anlage dient der Grundlagenforschung in den Bereichen Kern-, Hadronen-, Atom- und Plasmaphysik sowie verschiedenen Aspekten der angewandten Forschung. Zu den bekanntesten Resultaten gehören die Entdeckung von sechs neuen chemischen Elementen  - u. a. dem Darmstadtium (Ds) und dem Hassium (Hs) -  und die Entwicklung einer neuartigen Tumortherapie mit Partikelstrahlen, die nach einer erfolgreichen Erprobungszeit bei der GSI inzwischen weltweit an mehreren Kliniken im Einsatz ist.

Das Hessische Umweltministerium sorgt als atomrechtlich zuständige Behörde durch Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren dafür, dass beim Betrieb der Anlage der Schutz von Mensch und Umwelt vor der schädlichen Wirkung ionisierender Strahlung gewährleistet ist.

FAIR-AnlageDie bestehende Anlage soll in den nächsten Jahren deutlich erweitert werden. Kernstück der Erweiterung ist das in einem Tunnel ca. 14 m unter der Geländeoberfläche geplante Doppel- Synchrotron SIS 100/300 mit dem fünffachen Umfang des jetzigen SIS 18, an das sich verschiedene oberirdisch gelegene Speicherringe und Experimentierbereiche anschließen. Die bestehenden Anlagen der GSI werden zur Erzeugung und Vorbeschleunigung der Ionenstrahlen verwendet.

Die neue Anlage ist konzipiert als internationales Beschleunigerzentrum für die Forschung mit  Forschung mit Antiprotonen und Ionen (FAIR) und soll die bestehende Anlage der GSI in den Strahlparametern Energie und Intensität deutlich übertreffen (Strahlenergie um das 15fache, Strahlintensität um das 100- bis 10.000fache). Neben der Produktion exotischer Schwerionenstrahlen soll die Anlage insbesondere die Produktion von Antiprotonenstrahlen ermöglichen und den Parallelbetrieb von bis zu vier verschiedenen Forschungsprogrammen erlauben.

Die geplante Anlage soll ein weit gespanntes, interdisziplinäres Forschungsprogramm ermöglichen, das von der Kernstrukturphysik und nuklearen Astrophysik über die Hadronenphysik mit Antiprotonenstrahlen, Kernmateriephysik und Atomphysik bis hin zur Plasma- und Biophysik reicht. Neben grundlegenden neuen Erkenntnissen zum Aufbau der Materie verspricht man sich konkrete Anwendungen u. a. in der Materialforschung und der Raumfahrttechnik. Das Investitionsvolumen für die Erweiterung liegt bei ca. 1600 Millionen Euro.

Das Hessische Umweltministerium ermöglicht durch engagierte Betreuung der GSI und fachgerechte Durchführung der notwendigen Genehmigungsverfahren den weiteren Ausbau der Spitzenforschung in Hessen. Die Einhaltung der atomrechtlichen Schutzbestimmungen ist dabei stets sicher zu stellen.