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Zwei Teams aus Oberstufenschülern, 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 im Oktober DESY in Hamburg besuchen, wo sie die von ihnen vorgeschlagenen Experimente in Zusammenarbeit mit Forschern von CERN und DESY durchführen werden.
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.“
„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 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.“
An dem Auswertungs- und Auswahlverfahren nahmen mehr als 60 freiwillige Experten 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.
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 Schüler 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 Schüler ihre Versuche in enger Zusammenarbeit mit Forschern 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 Schüler 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 Schüler 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 Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) in Italien.
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
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Über CERN
CERN, die Europäische Organisation für Kernforschung, ist eines der weltweit führenden Labore für Teilchenphysik. Die Organisation hat seinen Sitz an der französisch-schweizerischen Grenze in Genf. Seine Mitgliedstaaten sind: Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Israel, Italien, Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Serbien, Slowakei, Spanien, Schweden, Schweiz, Tschechien, Ungarn und das Vereinigte Königreich. Zypern und Slowenien sind assoziierte Mitgliedstaaten in der Vorphase der Mitgliedschaft. Indien, Litauen, Pakistan, die Türkei und die Ukraine sind assoziierte Mitgliedstaaten. Die Europäische Union, Japan, JINR, die Russische Föderation, die UNESCO und die Vereinigten Staaten von Amerika haben derzeit Beobachterstatus.
Über DESY
DESY zählt zu den weltweit führenden Teilchenbeschleuniger-Zentren und erforscht die Struktur und Funktion von Materie – vom Wechselspiel kleinster Elementarteilchen, dem Verhalten neuartiger Nanowerkstoffe und lebenswichtiger Biomoleküle bis hin zu den großen Rätseln des Universums. Die Teilchenbeschleuniger und die Nachweisinstrumente, die DESY an seinen Standorten in Hamburg und Zeuthen entwickelt und baut, sind einzigartige Werkzeuge für die Forschung: Sie erzeugen das stärkste Röntgenlicht der Welt, bringen Teilchen auf Rekordenergien und öffnen neue Fenster ins Universum. DESY ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands, und wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent von den Ländern Hamburg und Brandenburg finanziert.
- 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
https://beamlineforschools.cern/ - Projekt-Homepage am CERN
Die Gewinnerteams des diesjährigen Schülerwettbewerbs „Beamline for Schools“ von der West High Schoo ...
Foto links: Kara Budge, Foto rechts: Martin Mug
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Lehrer/Schüler, Studierende, Wissenschaftler, jedermann
Physik / Astronomie
überregional
Kooperationen, Schule und Wissenschaft
Deutsch
Die Gewinnerteams des diesjährigen Schülerwettbewerbs „Beamline for Schools“ von der West High Schoo ...
Foto links: Kara Budge, Foto rechts: Martin Mug
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