Masterclass Deeltjesfysica 2010

Vrijdag 5 maart heb ik met 2 leerlingen (Lena Raaijmakers en Jorik van Kemenade) deelgenomen aan een Europese masterclass deeltjesfysica op het NIKHEF in Amsterdam Het Nikhef is een samenwerkingsverband tussen de stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) en vier universiteiten: de Radboud Universiteit in Nijmegen, de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Utrecht en de Vrije Universiteit in Amsterdam.  Wetenschappers en technici werken samen aan het onderzoek naar de kleinste bouwstenen van materie en hun onderlinge krachtenspel. Deze piepkleine deeltjes bestuderen zij zowel in botsingsprocessen bij de grote deeltjesversnellers van bijvoorbeeld het CERN bij Genève, als in interacties van hoog-energetisch deeltjes van kosmische origine in bijvoorbeeld de atmosfeer of zeewater. Wij doen hier op school mee aan dit onderzoek. In de skikoffers op het dak van de nieuwbouw worden deeltjes gemeten die afkomstig zijn uit het heelal.

Met nog een 40-tal leerlingen van andere middelbare scholen werden we ontvangen in een indrukwekkend instituut vol met deeltjes detectoren en drukdoende onderzoekers en technici. Het ochtendprogramma bestond uit een boeiende lezing over geschiedenis van het deeltjesonderzoek. Het tweede deel ging over de systematiek van de deeltjes zelf en zo werden ons begrippen als quarks, antideeltjes, muonen en neutrino's een beetje helderder. Onze aarde staat bloot aan een voortdurende bombardement van elementaire deeltjes. Om hieraan te kunnen meten worden reusachtige detectoren gebouwd. Hier ging de tweede lezing over. In de Middellandse Zee, voor de kust van Toulon,staat op de bodem een detector (ANTARES) die bestaat uit bolelementen om metingen te doen aan neutrino's. De detector zelf heeft een afmeting van  100 bij 200 meter.

Na de lunch konden de leerlingen analyses doen aan recent verkregen meetgegevens die geproduceerd zijn door het CERN in Geneve. Daar staat een enormedeeltjes versneller die protonen op elkaar laat botsen, waardoor deze in nog kleinere deeltjes uit elkaar vallen. Uit het ontstane botsingspatroon kan nu worden afgeleid wat voor soort deeltjes er zijn ontstaan. Lena en Jorik wisten in een uur tijd 100 van dit soort analyses te maken.
Het laatste deel van de dag bestond uit een videoconferentie tussen de masterclass deelnemers uit Amsterdam , Lissabon, Kopenhagen Londen en twee onderzoekers die metingen deden bij het CERN.
De klapper van de dag was toch wel het feit dat onze leerlingen de 2e prijs behaalden in de quiz, die de zeer geslaagde dag afsloot. Het is toch bijzonder leuk om op zo'n dag kennis te kunnen maken met natuurkundig onderzoek over een onderwerp dat op dit moment nog niet in het natuurkunde programma van het voortgezet onderwijs zit. Ongetwijfeld gaat dat een keer gebeuren. Wij kijken terug op een leerzame dag.

Frans van den Berg