Londen (GB) – Met een laser die een miljoen maal een miljard keer per seconde flitst, willen Engelse natuurkundigen meten hoe elektronen rondom atoomkernen bewegen.


Terwijl het voorvoegsel nano – dat een miljardste betekent – inmiddels redelijk is ingeburgerd, zijn er alweer kleinere schalen in opkomst. Om te kunnen meten hoe elektronen in atomen bewegen, bouwen John Tisch en zijn collega's van het Imperial College in Londen nu een lasersysteem dat op een tijdschaal van miljoensten van nanoseconden – zogenaamde attoseconden – lichtflitsen gaat geven.
Zoals een danser in een discotheek schokkerige bewegingen lijkt te maken als hij in stroboscooplicht danst, kun je een elektron als het ware even stilzetten en bekijken door er een korte lichtflits op te schijnen. Omdat je de tijdsduur van zo'n flits moet kiezen in dezelfde schaal als de snelheid van de beweging, heb je voor de kleine, lichte en daardoor snelle elektronen een enorm snelle flitspaal nodig. Een elektron doet er bijvoorbeeld slechts 24 attoseconden over om een volledig rondje om een waterstofkern te lopen.
De observaties moeten inzicht gaan geven in hoe bindingen tussen atomen tot stand komen. Hiermee willen de onderzoekers veranderingen in materialen zoals moleculen, vaste stoffen of levend weefsel op een kleinere schaal kunnen begrijpen.
Een team van dertig wetenschappers van het Imperial College, het Rutherford Appleton Laboratory en de universiteiten van Oxford, Reading, Birmingham en Newcastle zal tot 2005 bezig zijn met de bouw van de laser, die bij elkaar 3,5 miljoen Engelse ponden gaat kosten. Maar goed dat de elektronen die ermee geflitst worden geen bekeuringen hoeven te betalen om de bouwkosten terug te verdienen.

Sonja Jacobs