Innsbruck/Wien (FWF) - Tilmann Märk vom Institut für Ionenphysik der Universität Innsbruck und sein Team haben, unterstützt vom FWF, einzigartige Methoden und Geräte entwickelt, um die Wechselwirkung von Elektronen mit Atomen, Molekülen und Clustern untersuchen zu können. Und das mit Erfolg - sie entdeckten u.a. einen neuen Vernichtungsprozess für Ozon bzw. haben die lange international erforschte Bindungsenergie des Fußballmoleküls C60 nun eindeutig geklärt.

Die Zerstörung des Ozon in der Erdatmosphäre hat vielerlei einzelne Ursachen. Längstens nicht alle sind bekannt. Tilmann Märk und sein Team sind in Zusammenarbeit mit dem University College of London einem Phänomen auf die Spur gekommen, das bislang als unmöglich erachtet wurde, im Grunde aber einen weiteren Vernichtungsprozess für Ozon darstellt.

"Wir haben bewiesen, was man früher nicht glaubte: Langsame, thermische Elektronen lagern sich an Ozon an, und zwar mit sehr großer Häufigkeit und mit dem für die Atmosphäre negativen Effekt, dass dabei das Ozon zerstört wird", erklärt Märk. Da in der Ionosphäre sehr viele dieser langsamen Elektronen vorhanden sind, ist klar, dass die zahlreichen Ozonmodelle vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse gesehen neu gerechnet, Simulationen neu erarbeitet werden müssen.

Bindungsenergie des Fußballmoleküls

Ein weiteres Highlight-Ergebnis vermeldet Märk im Bereich des bekannten Fußballmoleküls C60, das sich durch seine besondere Stabilität auszeichnet. In Zusammenarbeit mit der Universität Jerusalem hat er das Geheimnis dieser Bindungsenergie gelüftet. "Untypisch für einen ‚Fußball' haben wir das C60 Molekül mit Elektronen beschossen und damit versucht, ein C2 Molekül aus dem ionisierten Molekül-Cluster herauszubrechen. Wir wollten wissen, welche Energie für diesen Fragmentierungsprozess notwendig ist, denn das ist im Umkehrschluss auch die Energie, mit welcher dieser Teil an den Rest des Moleküls gebunden ist", erläutert Märk.

Es ist gelungen, ein C2Kohlenstoff-Molekül aus dem C60 Ion herauszubrechen und damit das Maß für die Stabilität, die genaue Bindungsenergie, festzustellen. Das verblüffende Ergebnis: Die Bindungsenergie, um ein C2 herauszubrechen, ist mit 10 Elektronenvolt wesentlich größer als die Ionisierungsenergie mit ca. 7.6. eV - das unterscheidet C60 wesentlich von anderen Molekülen.


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Wien, am 15. Oktober 2001