Kernspin – Physikalische Grundlagen und Anwendungen im Alltag

Der Kernspin ist der Eigendrehimpuls von Atomkernen. Wegen ihrer elektrischen Ladung besitzen Atomkerne mit Kernspin auch ein magnetisches Moment, das sich ähnlich einer winzig kleinen Magnetnadel in einem Magnetfeld ausrichtet, sich dabei jedoch streng nach den Regeln der Quantenmechanik bewegt. Die Existenz des Kernspins wurde 1924 erstmals als Hypothese veröffentlicht und in den folgenden Jahrzehnten mit Grundlagenexperimenten in vollem Umfang bestätigt. Dafür wurden vier Physiker und Chemiker mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Die bedeutendsten technologischen Anwendungen der Grundlagenexperimente mit Kernspins sind die Aufklärung der Strukturen biologisch oder medizinisch bedeutender Bio-Makromoleküle mit Hilfe der hochauflösenden Kernspinresonanz (NMR), die seit 51 Jahren weltweit gültige und extrem genaue Definition der Sekunde mit Cäsium-Atomuhren, die Kernspintomographie (auch Magnetresonanztomographie, MRT) zur visuellen Darstellung medizinischer Diagnosen, die Entwicklung von Quantensensoren für zukünftige Quantencomputer mit Hilfe von Farbzentren im Diamant. Ziel des Symposiums ist es, sowohl die Grundlagen als auch die segensreichen technologischen Anwendungen des Kernspins und deren Fortentwicklung auf dem heutigen Stand zu erläutern. Nach bewährtem Muster lädt die Bayerische Akademie der Wissenschaften neben Expertinnen und Experten auch die interessierte Öffentlichkeit ein. Besonders willkommen ist dabei die künftige Berufsgeneration. Für sie besteht Gelegenheit, sich außerhalb des regulären schulischen Umfelds über aktuelle Inhalte und Fragen zum Thema Kernspin zu informieren und diese mit Experten zu diskutieren.