Wenn Licht von einem Medium in ein anderes übergeht, ändert es neben seiner Ausbreitungsgeschwindigkeit auch die Ausbreitungsrichtung. Dieses Prinzip macht man sich bei Linsen zu Nutze. Allerdings nimmt die Brechkraft für energiereiche Strahlung stark ab, was deren Fokussierung erschwert. Während im Röntgenbereich bereits Linsensysteme entwickelt wurden, rechnete man sich im noch kurzwelligeren Gammabereich eher geringe Erfolgschancen aus. Neue Ergebnisse widersprechen allerdings den theoretischen Vorhersagen und belegen, dass sich auch Gammastrahlen hinreichend ablenken lassen. Das eröffne womöglich ein neues Gebiet der Optik mit vielen neuen Anwendungen, hoffen Dietrich Habs von der Ludwig-Maximilians-Universität München und seine Kollegen.

Normalerweise liegt der Brechungsindex im Gammabereich minimal unterhalb von 1, im sichtbaren Licht deutlich darüber. Im Versuch stieg die Brechzahl für Gammastrahlen mit einer Energie von über 0,7 Megaelektronvolt jedoch unerwartet über 1 und nahm langsam zu, berichten die Forscher um Habs. Diese Werte seien wesentlich höher als von theoretischen Modellen vorhergesagt. Indem man das Siliziumprisma durch ein anderes Material wie etwa Gold ersetzt, so spekulieren sie, ließe sich die Brechung womöglich so stark erhöhen, dass sie sich für optische Techniken eignet.

"Vor 20 Jahren zweifelten viele Leute daran, dass man mit Röntgenstrahlen Optik betreiben kann. Niemand wagte, daran zu denken, dass dies sogar für Gammastrahlen möglich sein sollte", so Koautor Michael Jentschel vom Institut Laue-Langevin. Die Resultate könnten den Wissenschaftlern zufolge zu verschiedenen praktischen Anwendungen führen, da Gammastrahlen eine hohe Eindringtiefe besitzen und man mit ihrer Hilfe zwischen Isotopen desselben chemischen Elements unterscheiden kann. Denkbar wären beispielsweise isotopenspezifische Gammastrahlenmikroskope, die aus der Ferne nach radioaktivem Material in Schiffen und Lastwagen suchen oder nuklearen Abfall in verschlossenen Containern analysieren und überwachen.