In den letzten Jahren war es vor allem der Beschleuniger LHC am Cern in Genf, der für Schlagzeilen sorgte. Schließlich wurde dort das lang gesuchte Higgs-Boson entdeckt. Inzwischen haben Kernforscher den Ring sogar für die doppelte Energie von 13 Teraelektronenvolt (TeV) aufgerüstet.

Nun berichten Physiker vom Fermilab in den USA, dass sie einen neuen Rekord für die Intensität von Protonenstrahlen aufgestellt haben. Der Hauptring des Beschleunigers (Main Injector) habe einen Wert von 521 Kilowatt erreicht, teilte das Fermilab mit. Dies sei der weltweit höchste Wert für Beschleuniger, mit denen hochenergetische Neutrinos erzeugt werden. Der Test diente als Vorbereitung solcher Experimente.

"Es gibt eine Arbeitsteilung bei den Beschleunigern", berichtet der Teilchenphysiker Volker Büscher von der Universität Mainz. Das Fermilab bei Chicago konzentriere sich auf hohe Strahlintensitäten, das Cern auf hohe Energien.

Hintergrund sind die unterschiedlichen Forschungsziele bei den beiden Beschleunigern. Am LHC wollen Physiker die Grenzen des Standardmodells der Teilchenphysik ausloten. Dafür brauchen sie größtmögliche Energien (also eine hohe Geschwindigkeit), mit der einzelne Teilchen kollidieren.

Ladung: Null, Masse: sehr klein

Am Beschleuniger im Fermilab hingegen zählt die Menge der Teilchen. Dort werden deshalb möglichst viele Protonen zugleich auf ein Ziel geschossen, damit bei den Crashs besonders viele Neutrinos entstehen. Diese rätselhaften Teilchen ohne Ladung mit nur sehr geringer Masse sind das eigentliche Ziel der Experimente.

"Neutrinos wechselwirken nur äußerst selten mit Materie, deshalb erzeugt man möglichst viele davon", sagt Büscher. Dies erhöhe die Chancen, einzelne Neutrinos aufzuspüren. Die nötige Energie zum Erzeugen von Neutrinos selbst sei gar nicht so hoch.

Am Fermilab laufen derzeit vier verschiedene Experimente mit Neutrinos: Microboone, Minerva, Minos+ und schließlich Nova, bei dem Neutrinos von Chicago zu einem 800 Kilometer entfernten Detektor in Ash River, Bundesstaat Minnesota, geschickt werden.

Der neue Rekord am Fermilab ist erst der Anfang. In den kommenden Jahren soll der Main Injector weiter aufgerüstet werden - und damit auch die Intensität des Strahls. Ziel seien zunächst 700 Kilowatt - und ein Jahrzehnt später sogar 1000 Kilowatt.

Das liegt allerdings immer noch ein ganzes Stück unter dem Wert von 1400 Kilowatt, den Forscher am Schweizer Paul Scherrer Institut im Jahr 2011 erreicht haben . Bei den Experimenten dort geht es allerdings um die Erzeugung von Neutronen und Myonen.