„Für ihre Studien über extrem schnelle chemische Reaktionen, die durch die Störung des Gleichgewichts mit Hilfe sehr kurzer Energieimpulse bewirkt werden.“ Mit diesen Worten wurde 1967 der Preis für das Verständnis der chemischen Kinetik verliehen.
Chemische Reaktionen beruhen hauptsächlich auf der Bildung von Stoffen aus Reaktanten, aber nicht alle Reaktionen sind gleich. Während einige mit einer rudimentären Uhr gemessen werden können, laufen andere mit Geschwindigkeiten ab, die sich derzeit nur mit der modernsten Technologie messen lassen.
Nehmen wir zum Beispiel den Prozess der Elektronenübertragung, der typischerweise auf der Zeitskala von Femtosekunden abläuft, 10-15 s oder ein Billiardstel einer Sekunde. Um es ins rechte Licht zu rücken, kann man sagen, dass eine Femtosekunde den gleichen Teil einer Sekunde ausmacht wie eine Sekunde 31.688.764 Jahre.
Die Geschichte der Blitzphotolyse begann in den 1940er Jahren, als Professor Norrish und sein damaliger Mitarbeiter George Porter die Reaktionskinetik mit Hilfe einer Blitzlampe untersuchen wollten. Die Idee war, ein System in ein Gleichgewicht zu bringen, das dann durch einen äußeren Reiz gestört wird.
Der Prozess der Blitzlampenphotolyse läuft folgendermaßen ab: Eine Substanz wird neben der Lampe platziert, die den erforderlichen Reiz liefert, um die Substanz in eine aktivierte Form zu bringen oder um Moleküle aufzubrechen. Diese Moleküle können dann spektroskopisch untersucht werden.
Der heutige Lord Porter zog 1955 nach Sheffield, wo er bis zu seinem Wechsel an das Royal Institute im Jahr 1966 blieb. Zu der Zeit, als George nach Sheffield wechselte, erweiterte er die Anwendungen der Blitzphotolyse und demonstrierte deren Einsatz in der organischen und biologischen Chemie. Im Laufe der Jahre wurde die Methode verfeinert, vor allem durch die Entdeckung des Lasers, der kürzere Pulse mit einer Zeitspanne von Pikosekunden ermöglichte.
Die Bedeutung dieser Methode kann nicht unterschätzt werden und wurde von Nobelpreisträger Prof. H. Olander treffend formuliert:
Die Detailkenntnisse über das Verhalten aktivierter Moleküle waren dürftig und höchst unbefriedigend. Ihre Flash-Photolyse-Methode bietet ein leistungsfähiges Werkzeug für die Untersuchung der verschiedenen Zustände von Molekülen und der Energieübertragung zwischen ihnen.
Prof. H. Olander
Nobelpreisträger
Fünfzig Jahre sind vergangen, seit George Porter und Ronald Norrish die Flash-Photolyse entwickelt haben. In dieser Zeit wurde ihre Methode unzählige Male zur Untersuchung der Kinetik eingesetzt und wird auch heute noch verwendet. Das Aufkommen neuer, verbesserter Technologien mag zu Verbesserungen bei der Messgeschwindigkeit und kürzeren Untersuchungszeiträumen geführt haben, aber es bedurfte immer noch der Innovation und Vision der ersten Pionierforscher.