Németország egyetlen fémmentes geotudományi tisztatér laboratóriuma a TUBAF-nál megnyílik

Nézze meg az új fémmentes tisztatér laboratóriumot. / View of the new metal-free clean room laboratory.

Geológiai térkép az Aue-Schwarzenberg, Kirchberg és Eibenstock különböző gránittesteitől. Lent: A publikált zirkonkori adatok (irodalmi adatok) összehasonlítása az új, magas precizitású zirkon kormeghatározási adatokkal (TUBAF) a három gránittest esetében.

A tisztatár laboratórium automatikus vezérléssel rendelkezik a laboratóriumi technika számára.

Az alkalmazott fizika területére egy tisztatér laboratórium már megvan a TU Bergakademie Freibergnél – most egy második is készül. Az új tisztatér laboratórium a Földtani Intézetben azonban különlegességgel bír: fémmentes. Ez azt jelenti, hogy a berendezés és az eszközök teljes egészében nem-fémes anyagból készültek, a szükséges fémtartozékokat műanyagba burkolták. Ugyanis ha a térben nyitott fém lenne, az befolyásolná a kőzetek kormeghatározására szolgáló rendkívül érzékeny elemzéseket.

Elsőként professzorasszony Marion Tichomirowa és munkatársai költöznek be a laborba. Együtt Jun.-Prof. Maximilian Lau, Prof. Johannes Heitmann, valamint az egyetem építési osztályának képviselői (Ingolf Köhler, Eric Dalke) nyitották meg 2024. április 16-án az új fémmentes tisztatér laboratóriumot a TUBAF-nál.

A úgynevezett Urán-ólom kormeghatározás segítségével a kutatók a fémmentes tisztatérben nagyon pontosan határozhatják meg a kőzetek geológiai korát. Marion Tichomirowa professzor vezeti az egyetem meglévő izotóp laboratóriumát, és jelentősen hozzájárult a fémmentes tisztatér építéséhez a Clemens-Winkler épületben. „A Freiberg-i izotóp laboratórium az egyetlen Németországban, amely rendkívül pontos kormeghatározást végez kőzeteken. A többi módszerhez képest tízszer pontosabban tudjuk meghatározni a kőzetek korát” – magyarázza Tichomirowa professzor. Ez teszi az Urán-ólom kormeghatározást jelenleg a legpontosabb „geológiai órává”, amely a kutatás rendelkezésére áll.

Fontos következtetések a Föld történetéről

Például, ha arról van szó, hogy a különböző geológiai események pontos sorrendjét kell meghatározni, amelyek egymást követve történtek, a kutatók az Urán-ólom kormeghatározást alkalmazzák. „Vegyük például a dinoszauruszok kihalását: régóta vita tárgyát képezte, hogy egy meteorit becsapódása körülbelül 66 millió évvel ezelőtt vagy a nagy vulkáni aktivitás vezetett a kihaláshoz. A rendkívül pontos kormeghatározási módszer segítségével bebizonyították, hogy mindkét esemény hozzájárult a kihaláshoz.”

Egy másik példa az ércek képződése a Erzgebirge-ben. Ehhez az adatokhoz az Freiberg-i izotóp laboratórium Urán-ólom kormeghatározása már új eredményeket szolgáltatott: „Meg tudtuk mutatni, hogy a nyugat-szászországi nagy gránittestek nem ugyanabban az időben keletkeztek, mint ahogy azt korábban feltételezték. Először Aue-Schwarzenberg gránitjai alakultak ki (körülbelül 323–321 millió évvel ezelőtt), majd körülbelül kétmillió évvel később (321–319 millió évvel ezelőtt) a Kirchberg-i gránit intrúziója történt. Körülbelül öt millió évvel később (316–314 millió évvel ezelőtt) pedig a Eibenstocker-gránit magma dermedése következett” – magyarázza Tichomirowa professzor.

Fémmentes tisztatér kevesebb ólmot és pontosabb elemzéseket biztosít

Az új Clemens-Winkler épületben található tisztatér laboratórium az egyik legkorszerűbb fémmentes laboratórium a világon. Mivel minden fém tartalmaz ólmot, a „Ólom-szennyeződés” módszerrel végzett kormeghatározás során, még nem-fémmentes laboratóriumban is, torzulások léphetnek fel: „A vizsgált zirkon ásványban a radioaktív bomlás során keletkező ólom mennyisége rendkívül alacsony; körülbelül 50 pikogramm, azaz 0,00000000005 gramm. A laboratóriumban az elemzési lépések során az ólom mennyisége legalább 50-100-szor kisebb kell legyen. Csak fémmentes tisztatérben érhetők el ilyen alacsony „vakértékek” a ólom esetében.”

Az új laboratóriumban a kutatók mostantól kisebb és fiatalabb zirkonokat is vizsgálhatnak, és még pontosabban határozhatják meg a kőzetek korát, mint eddig. A geotudományok területén a Freiberg-i Bányászati és Földtani Egyetem egyedülálló tisztatérrel rendelkezik, amely lehetővé teszi a legkorszerűbb kutatásokat. Világszerte mindössze 10-15 ilyen fémmentes labor létezik. A labor berendezésének költsége körülbelül 2 millió euró, amit Szászország tartomány finanszíroz.