Forschende steuern Elektronen mit UV-Licht

Einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist es gelungen, die Geschwindigkeit von Elektronen in einer Flüssigkeit zu steuern. Sie hat entdeckt, dass die Energie von UV-Licht teilweise auf diese Teilchen übergeht und sich mit ihr gezielt verändern lässt.

Eigentlich wollte das internationale Team aus Forschenden der ETH, der Universität Freiburg im Breisgau, des Soleil-Synchrotrons nahe Paris und der Universität Auburn in den USA laut einer Mitteilung der ETH in der Lösung befindliche Dielektronen nachweisen. Dielektronen bestehen für weniger als eine billionstel Sekunde aus zwei Elektronen und teilen sich dann wieder. Bei der Untersuchung dieses rätselhaften chemischen Objekts fanden die Forschenden zufällig einen bisher unbekannten Prozess: eines der Elektronen verbleibt bei der Teilung an Ort und Stelle, während sich das andere mit geringer Energie, also verhältnismässig langsam, entfernt.

Das, so die ETH, sei aus mehreren Gründen interessant. Zum einen verursachen langsame Elektronen Strahlenschäden in menschlichem Gewebe, etwa bei Röntgenstrahlung oder radioaktiver Strahlung. „Wenn sich solche langsamen Elektronen im Labor leichter erzeugen lassen, lassen sich Mechanismen, die zu Strahlenschäden führen, besser untersuchen“, heisst es in der Mitteilung.

Zum anderen können auch andere chemischen Reaktionen, bei denen eine Verbindung ein freies Elektron aufnimmt, optimiert werden, indem Chemie-Fachleute den Elektronen mit UV-Licht mehr Bewegungsenergie mitgeben. Solche Reaktionen kommen derzeit etwa bei der synthetischen Herstellung von Cortison und anderen Steroiden zur Anwendung. ce/mm