Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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CPP: Chemische Physik und Polymerphysik
CPP 2: Neue Methoden I
CPP 2.4: Vortrag
Montag, 11. März 2002, 12:00–12:20, H39
Untersuchung von Gashydraten mit Neutronenspektroskopie — •Christian Gutt1, Julian Baumert2, Werner Press2, John Tse3 und Stefan Janssen4 — 1Experimentelle Physik I, Universität Dortmund, Otto-Hahn Str.4, 44221 Dortmund — 2IEAP, Universität Kiel, 24118 Kiel — 3NRC, Ottawa, Canada — 4Laboratory for Neutron Scattering, PSI, Schweiz
Gashydrate sind Einschlussverbindungen aus Wasser und kleinen Gasatomen bzw. Molekülen, in denen die Gasatome in Eiskäfigen eingebaut werden. Ein besonders prominentes Beispiel ist das Methanhydrat, das auch als brennendes Eis bezeichnet wird. Aufgrund seiner grossen natürlichen Vorkommen in den Weltmeeren wird es als wichtiger Faktor für das Erdklima aber auch als Energiequelle der Zukunft diskutiert. Wir haben mit inelastischer und elasticher Neutronenstreuung die Struktur und Dynamik u.a. von natürlichen Gashydraten aus dem Nordostpazifik untersucht. Aus Messungen der Rotationsniveaus bei tiefen Temperaturen haben wir ein detailliertes Bild der Rotationsdynamik der eingeschlossenen Methanmoleküle gewonnen. Weitergehende Messungen konzentrierten sich auf die Gitterdynamik des umgebenden Eisgerüstes. Hier konnten wir erstmals eine überraschend starke Kopplung zwischen Gast- und Gittervibrationen im niederfrequenten Bereich der akustischen Phononen nachweisen. Diese Gast-Gitter-Kopplung wird als einer der Hauptgründe für die glasartig niedrige Wärmeleitfähigkeit der kristallinen Hydrate angesehen.