Dresdner Lange Nacht der Wissenschaften am 14. Juni 2019: Wissenschaft statt Kissenschlacht
#Faszination Forschung
Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) erzielt mit seiner Forschung auf den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie national und international anerkannte Spitzenleistungen. Mit neuen Erkenntnissen tragen wir als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft dazu bei, unsere Lebensgrundlagen zu erhalten und zu verbessern. Das reicht von der Entdeckung naturwissenschaftlicher Grundlagen bis hin zur Entwicklung innovativer Verfahren und Produkte. Unsere Forschung schafft Mehrwert – für die Gesellschaft, die Wirtschaft, die Region, für die medizinische Versorgung oder den Umweltschutz.
Zur Langen Nacht der Wissenschaften gaben wir mit Experimenten und Simulationen, einem Programm für Kinder und Jugendliche und Vorträgen Einblicke in unsere Forschung.
Impressionen der Langen Nacht der Wissenschaften 2019 (HZDR-Bildergalerie)
Standorte zur Langen Nacht:
- Hörsaalzentrum der TU Dresden, Bergstraße 64
- Link zum Programm: Untertagelabor im Dresdner Felsenkeller, Am Eiswurmlager 12
- Link zum Programm: „OncoRay“ – Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie auf dem Gelände des Universitätsklinikums, Händelallee 26 | Haus 130
- Link zum Programm: Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Dresden auf dem Gelände des Universitätsklinikums Dresden | Medizinisch-Theoretisches Zentrum (MTZ; Fiedlerstraße 42) und Fetscherstraße 74
Highlights aus unserem vielfältigen Programm
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„Noble Forschung“: Reise in die Welt der Laser mit den PHYSIKANTEN
(Experimentalshow)
Was haben der letzte Nobelpreis für Physik, Forschung am HZDR und eine Laser-Bass-Gitarre miteinander zu tun? Finden Sie es in dieser spannenden Show heraus, die Sie auf eine kurzweilige Reise in die Welt der Laser entführt.
- PIConGPU-Live-Simulation: Laserbeschleunigte Teilchen in 3-D
- Extrem anziehende Wissenschaft: Wie kann man Magnetfelder, millionenfach stärker als das Erdmagnetfeld, erzeugen?
- Strahlung im Badezimmer: Ein alltäglicher Ort, an dem radioaktive Strahlung auftritt? Messen Sie selbst!
- Tanzende Tropfen im Rampenlicht: Phänomene aus der Thermofluiddynamik
- Getroffen! – Hochleistungs-Laser für die Protonentherapie: Einer der stärksten Laser der Welt steht in Dresden.
- Modellflugclub Rossendorf: Superleichte Flugzeugmodelle zum Selberbasteln
Hörsaalzentrum der TU Dresden | Bergstraße 64
Wissens- und Mitmachstationen | 18 – 1 Uhr
#Faszination Forschung: MATERIE
Die ELBE – ein moderner Teilchenbeschleuniger
In einer Computersimulation wird der Weg der Elektronen durch den hochmodernen ELBE-Beschleuniger am HZDR gezeigt. Unsere Experten erklären einzelne Beschleunigerkomponenten und ihre Wirkung auf den Elektronenstrahl.
Wie funktioniert Ionenbeschleunigung mit Hochleistungslasern – und das am Beispiel Fußball
Laser justieren, Teilchen fliegen lassen und dabei aufpassen, dass der Laserverstärker nicht kaputtgeht!
PIConGPU-Live-Simulation – Laserbeschleunigte Teilchen in 3-D
Beobachten Sie live die physikalischen Prozesse, die bei einer Simulation mit Hochleistungsrechnern stattfinden.
Rätsel Beugungsbild
Wie wird Röntgenbeugung genutzt, um ins Innere von Proben zu schauen, während diese von einem Laser getroffen werden? Können Sie erkennen, welches Bild hinter unserem Fourier-Rätsel steckt? Wir zeigen, wie verschiedene Objekte eine Welle beugen.
Versteckte Farben
Woher erhalten Dinge ihre Farben? Entdecken Sie mithilfe von unterschiedlichen Lichtquellen, wie wir die Welt um uns herum sehen, und sehen Sie die wahren Farben verschiedener Objekte.
Schachmatt mit Lasern
Mit Spiegeln den Laser ausrichten und den Gegner Matt setzen – nichts anderes machen Wissenschaftler täglich im Labor, um den Laserstrahl zur Probe zu führen. Nur ohne Schachmatt!
Extrem anziehende Wissenschaft
Wie kann man Magnetfelder, millionenfach stärker als das Erdmagnetfeld, erzeugen? Erleben Sie fliegende Pfannen, schwebende Bleistifte und echte UFOs und starten Sie mal so richtig durch mit der Pulsmagnet-Rakete. Wir beantworten Ihre Fragen rund um Magnetismus und laden zu unterhaltsamen Experimenten ein.
Durchblick – Mit Infrarot-Strahlung und Funken in der Mikrowelle
Für unsere Forschung benutzen wir kurze infrarote Strahlungspulse aus unserem Großgerät, dem Freie-Elektronen-Laser. Wir vermitteln Ihnen ungewöhnliche Einblicke in den Spektralbereich zwischen Mikrowellenfunken und sichtbarem Licht. Lassen Sie sich von uns erklären, was es mit den Experimenten auf sich hat.
#Faszination Forschung: ENERGIE
„Grünes“ Recycling mit Bio-Angeln und Bakterien
Elektroschrott ist ein Schatz voller Wertstoffe und wichtiger Technologiemetalle, von denen derzeit aber noch nicht alle wirtschaftlich recycelt werden können. Die Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie am HZDR erklären, wie sich das dank neuer biotechnologischer Methoden ändern soll. Erfahren Sie mithilfe von UV-Licht, wo uns im Alltag die wertvollen Metalle der Seltenen Erden begegnen. Erkunden Sie mit Plüschbakterien und einem Molekülbaukasten die Welt der Biotechnologie.
Kaffee – kalt gebrüht
Extraktionsverfahren – wie Kaffee kochen – spielen nicht nur in unserem Alltag eine wichtige Rolle, sondern sind auch in der Natur und in der Industrie weit verbreitet. Organismen wie Pflanzen und Pilze sind darauf angewiesen, Nährstoffe aus ihrer Umgebung zu extrahieren. Und nicht nur das – diese biologischen Prozesse mobilisieren auch Schadstoffe. Gerade im Zusammenhang mit der Endlagerung radioaktiver Abfälle können auf diese Weise Radionuklide aus der Umwelt in die Nahrungskette gelangen. Gleichzeitig liegt hier Potenzial, umweltverträgliche Sanierungsverfahren zu entwickeln. Kommen Sie mit uns bei einem Tässchen Kaffee ins Gespräch!
Radioaktivität in der Umwelt
Aus der Landwirtschaft, Deponien, undichten Abwasserleitungen und der Luft können Schadstoffe ins Grundwasser gelangen. Dies gefährdet neben der Tier- und Pflanzenwelt auch die Trinkwasserversorgung des Menschen. Unser Grundwassermodell demonstriert anschaulich die Prozesse, die sich in sonst unerreichbarer Tiefe abspielen.
Die Suche nach dem Endlager
Für die tiefengeologische Lagerung von hoch-radioaktiven Abfällen in Deutschland kommen drei Wirtsgesteine infrage: Tonstein, Steinsalz und Kristallin. Jedes Gestein hat Vorteile und Nachteile. Sehen Sie selbst am Modell und sprechen mit unseren Wissenschaftlern über die aktuelle Forschung!
Unsichtbares sichtbar machen
Strahlung ist überall – egal, ob als kosmische Teilchen, die auf die Erde treffen, oder in Form von natürlichen Radionukliden, die sich in Böden, Gesteinen oder der Luft befinden. Wir können Strahlung nicht spüren oder sehen, aber sichtbar machen. Die Nebelkammer zeigt die Spuren elektrisch geladener Teilchen und gibt Auskunft über deren Art und Entstehung.
Strahlung im Badezimmer
Ein alltäglicher Ort, an dem radioaktive Strahlung auftritt? Messen Sie selbst! Wir erklären Ihnen die Ergebnisse, indem wir die gemessene Radioaktivität in Bananen ausdrücken, in sogenannten Bananenäquivalentdosen.
Tanzende Tropfen im Rampenlicht – Phänomene aus der Thermofluiddynamik
Werden beheizte Oberflächen sehr heiß, verdampfen damit in Kontakt stehende Flüssigkeiten so schnell, dass sich eine isolierende Dampfschicht bildet. Dieser Effekt, den man von heißen Kochplatten kennt, kann beispielsweise in Wärmeübertragern vorkommen. In unserem Exponat erhitzen wir Oberflächen mit sägezahnartigen Strukturen so stark, dass Tropfen sofort eine Dampfschicht bilden und auf der Oberfläche zu tanzen beginnen. Schauen Sie selbst!
Blubberkasten – Turbulente Zweiphasen-Strömungen
Viele Anwendungen in der Verfahrenstechnik nutzen den direkten Kontakt zwischen Gasen und Flüssigkeiten für Transportprozesse oder chemische Reaktionen aus. Unser „Blubberkasten“ veranschaulicht typische Phänomene beim Aufsteigen von Gasblasen in einem Flüssigkeitsvolumen. Dazu zählen unterschiedliche Blasengrößen und -formen sowie Turbulenzeffekte, die bedeutsam für die Effektivität der Anwendungen sind.
#Faszination Forschung: GESUNDHEIT
Getroffen! – Hochleistungs-Laser für die Protonentherapie
Einer der stärksten Laser der Welt steht in Dresden. Unsere Laserphysiker erklären auf fantasievolle Art, wie man Teilchen mit intensivem Laserlicht beschleunigen kann. Ihr Ziel: ein kompakter Teilchenbeschleuniger für die Krebsbehandlung mit Protonen.
Radiopharmazie: Krebszellen auf der Spur
Wie erforscht, diagnostiziert und behandelt man Krebs mithilfe radioaktiver Arzneimittel? Wie stellt man Radionuklide her? Wir zeigen, wie ein Generator-Modell zur Gewinnung von Radionukliden und ein Synthese-Modul zur Herstellung radioaktiver Arzneimittel funktionieren. Kleine Forscher können sich im Pipettieren von Zellkulturen probieren und wie richtige Radiochemiker fühlen.
Experimentieren für Kinder und Jugendliche im Hörsaalzentrum der TU Dresden | Bergstraße 64
Mitmach-Aktionen | 18 – 23 bzw. 1 Uhr
Von Chromosomen und atomaren Magneten – Naturwissenschaften unter der Lupe mit dem Schülerlabor DeltaX
Wir untersuchen die Träger unseres Erbguts und erklären, was es mit atomaren Magneten auf sich hat. (ab 8 Jahren)
Bleiburg-Wettkampf
Wie schnell schaffst du es, wie ein Radiochemiker eine Bleiwand aufzubauen? (ab 4 Jahren)
Geschicklichkeitstest mit „Manipulatoren“
Wie fühlt sich das an, mit speziellen Greifarmen zu arbeiten? (ab 6 Jahren)
Physikalische Experimente zum Ausprobieren
mit den Azubis des HZDR (ab 8 Jahren)
Modellflugclub Rossendorf
Superleichte Flugzeugmodelle zum Selberbasteln (ab 4 Jahren)
Sternwarte Gönnsdorf
Aus dem Licht entfernter Sterne können spektroskopische Informationen zu deren Elementzusammensetzung, Temperatur und Bewegung gewonnen werden. Die Sternwarte Dresden-Gönnsdorf, Kooperationspartner unseres Schülerlabors DeltaX, ermöglicht diese tiefen Blicke ins All.
Die Feuerwehr im Einsatz
Erlebe mithilfe eines Simulators den täglichen Einsatz der Feuerwehr. Neben dem Zusammenspiel einzelner Kräfte bietet der Simulator vor allem die Möglichkeit, einzelne Handlungen, wie Türen öffnen oder taktisch korrektes Vorgehen, bei der Rettung von Menschen zu trainieren.
Vorträge im Hörsaalzentrum der TU Dresden | Bergstraße 64
18:30 – 23 Uhr (je 20 – 30 Minuten)
- 18:30 Uhr Biologische Wege zur Rohstoffsicherung – vom Nobelpreis zum Recycling (Raum E03)
Dr. Franziska Lederer, Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
Im Jahr 1985 entwickelte der Wissenschaftler George P. Smith eine Methode zur Identifizierung von kurzen Eiweißbruchstücken, die gezielt und selektiv ein Zielmaterial binden können. Für diese Methode der Evolution im Reagenzglas, die auf der Verwendung von Bakteriophagen basiert, erhielt er im Jahr 2018 den Nobelpreis für Chemie. Damals half ihm die Methode, Antikörper für bestimmte Krebszellen zu identifizieren. Die Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie am HZDR nutzen die „Phage Surface Display“ genannte Methode für die Entwicklung hochspezifischer Bioangeln zum selektiven Recycling von Seltenen Erden aus Elektroschrott.
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19:15 Uhr Energie im Wandel der Zeiten (Raum E03)
Dr. Tom Weier, Institut für Fluiddynamik
Energie ist auf vielfältige Weise mit dem Leben verknüpft. Im Laufe der Geschichte dominierten unterschiedliche Energieträger. Der Vortrag nimmt sie unter die Lupe und zeigt den Wandel ihrer Nutzung und die damit verbundenen Konsequenzen für Lebewesen, Umwelt und Gesellschaft.
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20 Uhr Natürliche Radioaktivität – und wie der Mensch damit umgeht (Raum E03)
Prof. Vinzenz Brendler, Institut für Ressourcenökologie
Auf einen knappen historischen Abriss zur Radioaktivität folgt die Vorstellung radioaktiver Elemente und Isotope sowie der verschiedenen Strahlungsarten. Anhand der Zerfallsreihen von Uran, Thorium und weiterer natürlicher Radionuklide werden auch die gesundheitlichen Risiken und mögliche Maßnahmen zur Eindämmung dieser Gefährdungen erläutert. Anschließend beschreibt der Vortrag verschiedene Methoden zum Nachweis und zur Bestimmung von radioaktiver Strahlung – mit den Schwerpunkten Detektoren, Spektrometrie und Probennahme.
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20:45 Uhr Nanowissenschaften am HZDR: Wie Ionen winzige Muster entstehen lassen – und wofür sie nützlich sind (Raum E03)
Dr. Denise Erb, Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung
Ein Forschungsschwerpunkt am Ionenstrahlzentrum des HZDR ist, zu verstehen, wie durch die Wechselwirkungen von Ionen und Festkörper-Oberflächen verschiedenste nanoskalige Muster gebildet werden. In ihrem Erscheinungsbild sind diese Nanostrukturen erstaunlich vielfältig und charakteristisch – dennoch basiert ihr Auftreten auf allgemeinen Prinzipien, die in vielen Materialien gelten und die in ähnlicher Weise auch in der makroskopischen Welt beobachtet werden können. Wir untersuchen, wie man solche selbstorganisierten Nanostrukturen nutzbringend einsetzen kann.
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21:30 Uhr Radiopharmazeutische Krebsforschung – ein wichtiger Baustein für die individualisierte Therapie (Raum E03)
Julia Aepler, Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung
Aufgrund der hohen Komplexität und Variabilität von Tumorerkrankungen gewinnen in der Pharmazie zunehmend Therapiestrategien an Bedeutung, die auf das Krankheitsbild des jeweiligen Patienten zugeschnitten sind. Voraussetzung für die Entwicklung einer solchen „individualisierten“ Therapie sind genaue Kenntnisse über die Entstehungsprozesse von Tumorerkrankungen und deren komplizierte Biologie. Bildgebende Verfahren wie beispielsweise die Positronen-Emissions-Tomographie (kurz: PET) sind wichtige Instrumente, krankhafte Gewebsveränderungen zu lokalisieren, und stellen die Basis für die Anwendung von Radionuklid-Therapeutika dar. Der Vortrag zeigt, wie Wissenschaftler am HZDR-Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung diese Mechanismen erforschen und radioaktive Substanzen für die gezielte Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen entwickeln.
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22 – 23 Uhr „Noble Forschung“: Reise in die Welt der Laser mit den PHYSIKANTEN (Hörsaal)
gemeinsame Experimentalshow mit Physikern des HZDR
Was haben der letzte Nobelpreis für Physik, Forschung am HZDR und eine Laser-Bass-Gitarre miteinander zu tun? Finden Sie es in dieser spannenden Show heraus, die Sie auf eine kurzweilige Reise in die Welt der Laser entführt.
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23 Uhr Vom Kühlschrank-Magneten zum Magnet-Kühlschrank (Raum E03)
Dr. Tino Gottschall, Hochfeld-Magnetlabor Dresden
Heute werden weltweit rund 17 Prozent der elektrischen Energie durch Kälteanlagen verbraucht, Tendenz steigend. Neuartige, effizientere Technologien haben demnach das Potenzial, enorme Energiemengen einzusparen. Dabei zeigen magnetische Materialien einen faszinierenden Effekt: Setzt man sie einem Magnetfeld aus, ändern sie ihre Temperatur. Dieser sogenannte magnetokalorische Effekt lässt sich nutzen, um alternative, umweltfreundliche Kühlsysteme zu konstruieren.
