17.06.2020

Beamline statt Hausaufgaben

Schülerteams aus der Schweiz und Deutschland gewinnen Strahlzeit im Wettbewerb „Beamline for Schools“.

Die Gewinner des diesjährigen „CERN Beamline for Schools“-Schul­wettbewerbs stammen aus Deutschland und der Schweiz. Mit ihrem Vorschlägen für wissenschaftliche Experimente an einem Teilchen­beschleuniger haben sich die Schüler vom Werner-von-Siemens-Gymnasium in Berlin, Deutschland, und von der Internationalen Schule Genf, Campus des Nations, Schweiz, gegen fast 200 andere Teams aus der ganzen Welt durchgesetzt und die internationale Jury überzeugt. Im Herbst werden diese Teams in das Forschungs­zentrum DESY in Hamburg eingeladen, wo sie ihre vorgeschlagenen Experimente zusammen mit Wissenschaftlern von CERN und DESY durchführen können. 
 

Abb.: Mit dem Team „ChDR Cheese“ gewinnt zum ersten Mal ein Team aus...
Abb.: Mit dem Team „ChDR Cheese“ gewinnt zum ersten Mal ein Team aus Deutschland den „Beamline for Schools“-Wettbewerb. (Bild: privat)

Beamline for Schools (BL4S) ist ein einzigartiger internationaler Wettbewerb, der Schülern aus der ganzen Welt offen steht. Die Teams reichen Vorschläge für ein Experiment mit einer Beamline ein. So eine Beamline liefert einen Strahl aus subatomaren Teilchen an eine beliebige Versuchs­anordnung und ermöglicht so die Untersuchung einer Vielzahl von Eigenschaften und Prozessen in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen. Sie werden in Laboratorien wie CERN und DESY betrieben. 

Seit der Einführung des „Beamline for Schools“-Wettbewerbs durch die Europäische Organisation für Kernforschung CERN im Jahr 2014 haben mehr als 11.000 junge Menschen aus 91 Ländern teilgenommen. Dieses Jahr haben 198 Teams aus 49 Ländern weltweit einen Vorschlag für die siebte Auflage des Wettbewerbs eingereicht. Aufgrund einer Betriebspause der CERN-Beschleuniger zu Wartungs- und Modernisierungs­zwecken gibt es derzeit keinen Strahl am CERN, so dass das Finale des Wettbewerbs zum Hamburger Forschungszentrum DESY verlegt wurde. Dies ist bereits das zweite Jahr, in dem „Beamline for Schools“ bei DESY ausgetragen wird. 

„Wir alle freuen uns sehr darauf, die diesjährigen Gewinner bei DESY willkommen zu heißen. Trotz der weltweit schwierigen Situation sind wir dankbar und überwältigt von der Rekordzahl der Teilnehmer. Die Schülerinnen und Schüler haben sich über Video­konferenzen organisiert und sich sogar länderübergreifend zusammen­geschlossen – eine zweifellos außergewöhnliche und erlebnisreiche Situation für alle“, sagt Sarah Aretz, BL4S-Projektleiterin.

Die Experimente der beiden Gewinnerteams von 2020 sind sehr unterschiedlich. Das Team „Nations‘ Flying Foxes“ aus der Schweiz will ein Δ+-Baryon nachweisen. Wenn hoc­henergetische Elektronen mit Protonen wechselwirken, können diese Protonen in das Teilchen Δ+ umgewandelt werden. Da das Teilchen eine sehr kurze Lebens­dauer hat, wird das Team nach indirekten Signaturen suchen müssen, ähnlich wie kurzlebige Teilchen in den großen Detektoren bei CERN und DESY nachgewiesen werden. „Vom ersten Brainstorming unserer Ideen vor zwei Jahren bis hin zur Ankunft bei DESY in wenigen Monaten – das war eine erstaunliche Reise. Was für ein unglaublicher Moment! Dies wird unsere akademische Laufbahn bis weit in die Zukunft hinein prägen“, sagt Mikhail Slepovskiy von den Nations' Flying Foxes.

Das Team „ChDR-Cheese“ aus Deutschland will einen physikalischen Effekt, die Cherenkov-Beugungs­strahlung (Cherenkov Diffraction Radiation, ChDR) bekannt ist, als Grundlage einer innovativen Technologie für die Diagnose von Teilchenstrahlen in Beschleunigern nutzen. Wenn sich Teilchen entlang bestimmter Materialien wie etwa Quarzglas bewegen, können Photonen erzeugt werden, ohne dass der Teilchenstrahl selbst gestört wird. Die Eigenschaften dieser Photonen liefern jedoch Informationen über den Strahl, die für die Steuerung des Beschleunigers wertvoll sind. „Wir waren alle verblüfft, als wir hörten, dass wir gewonnen haben. Es war wie ein wahr gewordener Traum. Wir sind CERN und DESY unendlich dankbar, dass sie uns diese unglaubliche Chance geben und uns in so schweren Zeiten aufgemuntert haben“, sagte Tobias Baumgartner vom Team ChDR Cheese.

„DESY freut sich, auch dieses Jahr wieder das Finale des ‚Beamline for Schools‘-Wettbewerbs austragen zu können”, sagt Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums. „Die Vorbereitungen waren dieses Jahr eine noch größere Herausforderung für die Schülerinnen und Schüler, aber die hohen Teilnehmer­zahlen bezeugen, wie beliebt dieser Wettbewerb ist. Wir sing gespannt darauf, die nächste Wissenschafts-Generation im Herbst kennenzulernen.“ Beamline for Schools ist ein Bildungs- und Outreach-Projekt, das von der CERN & Society Foundation finanziert und von einzelnen Spendern, Stiftungen und Unternehmen unterstützt wird. Für das Jahr 2020 wird das Projekt teilweise von der Wilhelm und Else Heraeus Stiftung mit zusätzlichen Beiträgen der Arconic Foundation sowie des Ernest Solvay Fonds, der von der König-Baudouin-Stiftung verwaltet wird, unterstützt. 

DESY / DE
 

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