Opiskelijat tekevät tutkimusta ELSA:ssa: Vallankumouksellisia kokeita Bonnissa!

Opiskelijat tekevät tutkimusta ELSA:ssa: Vallankumouksellisia kokeita Bonnissa!

25. syyskuuta 2025 viisi oppilasta Centennial High Schoolista Friscosta, Texasista, kokeilee Bonnin yliopiston elektronipaarit (ELSA). Tämä tieteellinen aloite on osa Beamline for Schools (BL4S) -ohjelmaa, jonka CERN on luonut antaakseen lukiolaisille ympäri maailmaa mahdollisuuden suunnitella ja suorittaa omia fysiikan kokeitaan. ELSA:n johtaja, professori Dr. Klaus Desch on ylpeä laitoksensa osallistumisesta tähän tärkeään koulutusohjelmaan ja sen opiskelijoille tarjoamista mahdollisuuksista.

"Xtreme" -tiimi tutkii siirtymäsäteilyä 14 päivän ajan. Tämä sähkömagneettinen ilmiö tapahtuu, kun varautuneet hiukkaset ylittävät kahden materiaalin välisen rajan, joilla on erilaiset ominaisuudet. Osana opintojaan opiskelijat tutkivat näytteitä, jotka on valmistettu vuorotellen johtamattomista ja metallisista materiaaleista. Siirtymäsäteilyn synnyttämät röntgensäteet havaitaan Bonnin yliopiston antureilla. Tämän tutkimuksen yleisenä tavoitteena on pehmeiden röntgenlähteiden ja ainetta rikkomattoman sädediagnostiikan kehittäminen, mikä on tärkeää monille tieteen ja lääketieteen sovelluksille.

Tavoite "Beamline for Schools"

"Beamline for Schools" on maailmanlaajuinen fysiikan kilpailu, joka edistää opiskelijoiden luovuutta. Vuonna 2025 jätettiin yhteensä 508 ehdotusta, mikä kuvastaa nuorten tutkijoiden suurta innostusta ja sitoutumista. Nämä ehdotukset tulevat noin 3 653 opiskelijalta 72 eri maasta. Erityisen huomionarvoista on, että noin 35 prosenttia osallistujista on naisia, mikä tukee aloitetta tasa-arvoisten mahdollisuuksien edistämiseksi tieteessä.

Kokeiden jättämisen määräaika oli 10.4.2025. Asiantuntijat arvioivat ehdotukset ja valitsivat parhaat ehdotukset. Voittajat julkistettiin 9. heinäkuuta CERNin, DESYn ja Bonnin yliopiston virallisilla lehdistötiedotteilla. Viisi valittua ryhmää sai tehdä kokeensa syyskuussa 2025, ja heillä on myös mahdollisuus olla vuorovaikutuksessa tunnettujen tutkijoiden kanssa.

Katsaus hiukkaskiihdytyksen tekniikkaan

Hiukkaskiihdyttimet, kuten ELSA-laitos, käyttävät fyysisiä perusperiaatteita varautuneiden hiukkasten tuottamiseen ja nopeuttamiseen. Käytössä on erilaisia ​​tekniikoita, kuten katodisädeputkia ja syklotronia, joita on kehitetty 1800-luvun lopulta lähtien. Nämä kiihdyttimet käyttävät magneettikenttien voimaa kiihdyttääkseen hiukkasia spiraalireittejä pitkin.

Tekniikat ja järjestelmät ovat kehittyneet vuosien saatossa. Nykyiset kiihdyttimet saavuttavat jopa usean TeV:n (teraelektronivoltin) energian, ja niitä käytetään sekä perustutkimuksessa että kliinisissä alueilla, kuten protoniterapiassa, jota käytetään syövän torjuntaan. Näiden käsitteiden avulla tutkijat voivat saada syvempää näkemystä aineen rakenteesta ja edistyä eri tutkimusaloilla.

Tällaisten ohjelmien, kuten Beamline for Schools, merkitystä ei voi liioitella, sillä ne eivät ainoastaan ​​lisää nuorten kiinnostusta tieteeseen, vaan auttavat myös luomaan laajemman ja monipuolisemman perustan tuleville tutkijoille.