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Es war einmal im Weltall: Meteoritengeschichten erzählt von kosmogenen Nukliden

Merchel, S.; Smith, T.; Ott, U.; Beyersdorf-Kuis, U.; Herrmann, S.; Leya, I.; Akhmadaliev, S.; Rugel, G.; Pavetich, S.; Ziegenrücker, R.; Wallner, A.; Fifield, L. K.; Tims, S.; Fimiani, L.; Korschinek, G.

Meteorite sind während ihres Fluges durch das Weltall der kosmischen Strahlung ausgesetzt. Diese induziert Kernreaktionen, deren Produkte die sog. kosmogenen Nuklide (KN) sind. Landet ein Meteorit auf der Erde, stoppt deren Produktion mehrheitlich, während die Radionuklide weiterhin zerfallen. Somit speichern stabile und radioaktive KNs Informationen über Expositionszeit und terrestrische Aufenthaltsdauer von Meteoriten. Wird eine große Zahl von Meteoriten betrachtet, können zudem Rückschlüsse auf die Konstanz der kosmischen Strahlung selbst gezogen werden [1].

An der Beschleunigermassenspektrometrie-Anlage DREAMS (DREsden Accelerator Mass Spectrometry) werden kosmogene Radionuklide wie 10Be, 26Al, 36Cl und 41Ca (t½=0.1-1.4 Ma) bestimmt [2]. Ergänzende Daten von schweren Radionukliden wie 53Mn (t½=3.7 Ma) und 60Fe (t½=2.6 Ma), welche an größeren Tandembeschleunigern in Canberra und München gemessen werden, und stabile Edelgasisotopendaten aus Mainz und Bern, ermöglichen die vollständige Rekonstruktion der Geschichte der Meteorite.

Beispielhaft sind Untersuchungen des Eisenmeteoriten Gebel Kamil, der einen ~45 m großen Krater in Südägypten verursachte. Der Vergleich von KN-Konzentrationen mit Monte-Carlo-Rechnungen zeigt, dass Gebel Kamil als Körper mit einem Radius von 115-120 cm (~50-60 t) für (366 ± 18) Ma der kosmischen Strahlung ausgesetzt war [3].

Ref.: [1] Smith et al., 13th Int. Conf. on AMS. [2] Akhmadaliev et al., NIMB 294 (2013) 5. [3] Ott et al., MAPS, subm.

Keywords: accelerator mass spectrometry; cosmogenic radionuclide; cosmic radiation; meteorite

  • Poster
    Deutsche Tagung für Forschung mit Synchrotronstrahlung, Neutronen und Ionenstrahlen an Großgeräten 2014 (SNI2014), 21.-23.09.2014, Bonn, Deutschland

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-20318
Publ.-Id: 20318