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24.06.2019
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Teams aus den Niederlanden und den USA gewinnen den Wettbewerb „Beamline for Schools“

Zwei Teams von Jugendlichen, eins vom Praedinius Gymnasium im niederländischen Groningen und eins von der West High School in Salt Lake City, USA, haben den diesjährigen Wettbewerb „Beamline for Schools“ (BL4S) gewonnen. Die beiden Gruppen werden nun im Oktober DESY in Hamburg besuchen, wo sie die von ihnen vorgeschlagenen Experimente in Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forschern von CERN und DESY durchführen werden.

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Das Team aus den Niederlanden kommt vom Praedinius Gymnasium in Groningen. Bild: Martin Mug
Beamline for Schools ist ein internationaler Wettbewerb, an dem Oberstufenschülerinnen und -schüler aus der ganzen Welt teilnehmen können. Die Jugendlichen müssen einen Vorschlag für ein Experiment unterbreiten, welches an einer Experimentierstation (Beamline) mit Teilchenstrahlen durchgeführt werden kann. Eine solche Beamline lenkt einen Strahl aus subatomaren Teilchen durch einen beliebigen Versuchsaufbau und ermöglicht dadurch die Untersuchung von vielfältigen Eigenschaften und Prozessen in den verschiedensten wissenschaftlichen Disziplinen. Solche Beamlines werden von Forschungszentren wie CERN und DESY betrieben. Der erste BL4S-Wettbewerb fand 2014 statt und war mit seinen fast 300 Bewerberteams aus 50 Ländern ein so überwältigender Erfolg, dass eine jährliche Veranstaltung daraus wurde, die in diesem Jahr zum sechsten Mal stattfindet.

„Wir freuen uns alle sehr darauf, die diesjährigen Gewinner bei DESY begrüßen zu dürfen. Dies ist ein neues Kapitel in der Geschichte dieses Wettbewerbs, denn wir halten das Finale des Wettbewerbs erstmals an einem anderen Forschungszentrum ab“, sagt BL4S-Projektleiterin Sarah Aretz vom CERN. „Wegen des zweiten langen Shutdowns von CERNs Beschleunigern zu Wartungs- und Aufrüstungszwecken steht derzeit kein Teilchenstrahl am CERN zur Verfügung. Aber gerade dadurch hat sich die Gelegenheit ergeben, Partnerschaften mit anderen Laboren zu sondieren.“

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Das US-amerikanische Team stammt aus Salt Lake City. Bild: Kara Budge
An dem Auswertungs- und Auswahlverfahren nahmen mehr als 60 Freiwillige von CERN und DESY teil. Sie bewerteten die schriftlichen Forschungsanträge und einminütigen Videos, die jedes Bewerberteam einreichen musste, unter Berücksichtigung der Kreativität, Motivation, Machbarkeit und wissenschaftlichen Methodik.

„Für uns ist es eine große Ehre, die Endrunde des diesjährigen Beamline-for-Schools-Wettbewerbs bei DESY ausrichten zu dürfen“, sagt Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums. „Wir freuen uns sehr darauf, die bemerkenswerten Schülerinnen und Schüler kennenzulernen, die es mit ihren Vorschlägen bis hierher geschafft haben, und wir wünschen ihnen eine erfolgreiche und bereichernde Zeit im Labor. Nachwuchsförderung wird bei DESY groß geschrieben, und CERNs Beamline-for-Schools-Projekt leistet auf diesem Gebiet Hervorragendes.“

Die beiden Siegerteams 2019 werden sich mit den grundlegenden Unterschieden zwischen Materie und Antimaterie befassen. Wenn Elektronen mit hoher Energie auf ein Target treffen, etwa ein Stück Graphit, wird ein Teil ihrer Energie in Photonen verwandelt. Aus diesen Photonen können wiederum weitere Teilchen entstehen. Am Ende bildet sich ein Teilchenschauer niedriger Energie. Das Team „Particle Peers“ vom Praedinius Gymnasium hat vorgeschlagen, Teilchenschauer, die aus Elektronen entstehen, mit solchen zu vergleichen, die durch Positronen hervorgerufen werden. Positronen sind die Antiteilchen der Elektronen.

„Als ich die Nachricht hörte, dass wir gewonnen hatten, hab ich das Grinsen nicht mehr aus dem Gesicht bekommen. Es ist unglaublich, dass wir die Gelegenheit bekommen werden, unser Experiment mit tollen Wissenschaftlern durchzuführen und neue Schüler kennenzulernen, die sich genauso für die Physik begeistern“, sagt Frederiek de Bruine vom Team „Particle Peers“.

Das Team „DESY Chain“ von der West High School in Salt Lake City konzentriert sich mit seinem Vorschlag auf die Eigenschaften von Szintillatoren. Sie werden zum Nachweis von Teilchen eingesetzt. Die Jugendlichen wollen die Leistungsfähigkeit solcher Szintillatoren untersuchen und deren Empfindlichkeit für Elektronen und Positronen vergleichen. Das könnte leistungsfähigere Teilchendetektoren für vielfältige Anwendungsbereiche zur Folge haben.

„Ich bin so aufgeregt, dass wir diesen Herbst bei DESY arbeiten werden. Das ist eine einmalige Gelegenheit. Ich bin stolz darauf, dem ersten Team aus der USA anzugehören, das den BL4S-Wettbewerb gewonnen hat, besonders weil wir dadurch Zugang zu Apparaten und Systemen bekommen werden, von denen ich nie geträumt hätte, dass ich sie jemals zu sehen bekomme“, sagt August Muller vom Team DESY Chain.

Beide Teams sind mit ihren Vorschlägen weit über den Lehrstoff hinausgegangen, der normalerweise an Oberschulen unterrichtet wird, und haben ihre Fähigkeit unter Beweis gestellt, verschiedene Zusammenhänge der modernen Teilchenphysik zu begreifen. Diesen Sommer über werden die Teams ihre Versuche in enger Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forscher von CERN und DESY vorbereiten. Im Oktober begrüßt DESY dann die beiden Siegerteams, die ihre Experimente ausführen und Einblicke in das Leben eines Wissenschaftlers gewinnen wollen.

In die engere Auswahl waren 20 Teams gekommen, zehn weitere erhielten eine lobende Erwähnung. Alle diese Teams erhalten BL4S-T-Shirts und Teilnahmeurkunden, während die Teams, die in die engere Wahl gekommen sind, einen Detektor für kosmische Strahlung, den sogenannten Cosmic Pi, erhalten.

Dies ist das zweite Mal, dass ein holländisches Team den Wettbewerb gewonnen hat. Bisher wurden Teams aus den Niederlanden, Griechenland Italien (zweimal), Südafrika, Polen, Großbritannien, Kanada, Indien und den Philippinen ausgewählt, um die von ihnen vorgeschlagenen Versuche an der Forschungseinrichtung CERN durchzuführen. 

In diesem Jahr haben 178 Teams aus 49 Ländern aus der ganzen Welt Vorschläge unterbreitet. Seitdem der Wettbewerb 2014 ins Leben gerufen wurde, haben insgesamt fast 10.000 Jugendliche aus 84 Ländern teilgenommen. In diesem Jahr wurde zudem der 1000. Vorschlag eingereicht, wofür das Team „Zoya’s Mystic“ aus Frankreich einen Sonderpreis erhalten hat.

Beamline for Schools ist ein Projekt aus dem Bereich Ausbildung und Öffentlichkeitsarbeit, das von der Stiftung CERN & Society Foundation finanziert und von einzelnen Spendern, Stiftungen und Unternehmen unterstützt wird. Im Jahr 2019 wird das Projekt teilweise von der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung finanziert; weitere Zuwendungen kommen von der Motorola Solutions Foundation, der Amgen Switzerland AG und der Ernest-Solvay-Stiftung, die von der King Baudouin Foundation verwaltet wird.

Auch im Jahr 2020, bleiben die CERN-Beschleuniger wegen Wartungs- und Aufrüstungsarbeiten abgeschaltet. Gleichzeitig ist das Interesse am Beamline-for-Schools-Projekt ungemindert. Mehrere internationale Forschungslabore haben ihr Interesse daran bekundet, den Wettbewerb auszurichten, sodass nun erstmals eine Lösung erwogen wird, bei der gleich zwei Standorte teilnehmen sollen: zusätzlich zu DESY auch das LNF in Italien.

 

Siegerteams:

Video des Teams „Particle peers“ vom Praedinius Gymnasium in Groningen, Niederlande

Video des Teams „DESY Chain“ von der West High School in Salt Lake City, USA

 

Auswahlliste der CERN- und DESY-Experten:

  • A Light in the Darkness aus den USA
  • Centaurus Warriors aus den USA
  • Cosmic Conquerors aus Thailand
  • DESY Chain aus den USA
  • DESYners aus den USA
  • JT/High Pawns aus Pakistan
  • Jubarte Team aus Brasilien
  • Leftover Leptons aus Indien
  • Magic Doubly Magic Nuclei aus Polen
  • My Little Positron aus Australien
  • Particle peers aus den Niederlanden
  • Raiders of the Lost Quark aus den Vereinigten Arabischen Emiraten
  • RAM FAM aus Australien
  • Salvo Krevas aus Malaysia
  • Team John Monash Science School aus Australien
  • The Baryonic Six aus Schweden
  • THE LUMINEERS aus Pakistan
  • The Weak Force aus Südafrika
  • Unstoppable SPAS aus China
  • Young Researchers aus der Ukraine

 

Die folgenden 10 Teams wurden lobend erwähnt:

  • Antimatter Tracker aus Argentinien
  • Cherenkoviously Brilliant aus Großbritannien
  • EthioCosmos aus Äthiopien
  • KICS TEAM aus dem Sudan
  • Kleine Wissenschaftler aus Iran
  • OBSERVERS OF THE MICROCOSM aus der Ukraine
  • Quantum Minds aus Mexiko
  • SolarBeam aus Thailand
  • Team Pentaquark aus Bangladesch
  • YKS_Young Kurdish Scientists aus dem Iran

 

Weitere Informationen
https://beamlineforschools.cern