Cern excursie 2020

Vorige week heeft een groep leerlingen uit 6 vwo het CERN in Genève bezocht voor een meerdaagse studiereis. Op woensdag vertrokken ze in alle vroegte (wat is 07:00 uur vroeg!) om laat in de avond in Genève te arriveren. Met dertig leerlingen en drie docenten was het de grootste vertegenwoordiging van onze school ooit. Onderweg werden er nog 10 leerlingen van het Stedelijk gymnasium uit Den Bosch en drie leerlingen van het Montessori college uit Nijmegen met hun docenten opgepikt. Hierna was het gezelschap compleet en volgde er een gezellige busreis met een onvergetelijke bus quiz (= pub quiz in een bus) waar iedereen fanatiek aan meedeed.

 

Donderdag moest iedereen al vroeg uit de veren voor een lange, maar super interessante en inspirerende dag op het CERN. Bij aankomst werd de groep gesplitst: groep A bezocht AMS (= Alpha Magnetic Spectrometer), een detector die zich boven op het International Space Station bevindt. De controlekamer van AMS staat dan ook in direct contact met het controlecentrum van NASA en ziet er, weliswaar wat kleiner, ook zo uit. Deze detector zoekt naar donkerde materie, antimaterie en andere nieuwe nog onbekende deeltjes. Alsof de uitleg en controlekamer zelf nog niet indrukwekkend genoeg waren stonden de leerlingen ook nog eens oog-in-oog met een echte nobelprijswinnaar. Sam Ting (nobelprijs natuurkunde 1976 voor de ontdekking van het Y-meson) zat in zijn stoel in de controlekamer, maar iedereen was te zeer onder de indruk om hem te vragen voor een foto. De andere groep bezocht tegelijkertijd CCC (CERN Control Centre), zeg maar het Houston voor deeltjesfysica. Hier kunnen de botsingen van de deeltjes in de verschillende detectoren worden gereguleerd. Helaas lag de LHC (=de Large Hydron Collider, de grootste deeltjesdetector ter wereld met een omtrek van 27 km) stil vanwege onderhoud. Hierdoor was het wat rustiger dan normaal, maar nog steeds erg indrukwekkend.

 

Vervolgens vertrok de hele groep naar SM18: dit is testruimte waar alle magneten en instrumenten onder zeer lage temperatuur worden getest. In de LHC botsen protonen namelijk met bijna de lichtsnelheid (lees: 99,999 996 4% van de lichtsnelheid) tegen elkaar. Om de protonen deze grote snelheid te geven worden ze versneld met de krachtigste elektromagneten ter wereld en hiervoor is dan weer een hele grote elektrische stroom nodig. Die grote stroom zou normaal gesproken leiden tot een heel grote warmteontwikkeling, maar dit is te voorkomen door de magneten af te koelen tot 1,9 K (−271,4 °C en dit maakt de LHC tot de koudste plek in het universum!) waardoor er een fenomeen dat supergeleiding heet optreedt. Door de supergeleiding is er geen warmteontwikkeling en kunnen de grote stromen die nodig zijn zonder problemen worden opgewekt.

 

Na een welverdiende Lunch volgde ’s middags het hoogtepunt van de reis: het bezoek aan de CMS (= Compact Muon Solenoid) detector. Deze detector is een van de grote twee detectoren van de LHC. Hier is o.a. het bestaan van het Higgs-boson aangetoond (nobelprijs 2012) en speurt men nu naar andere nog niet ontdekte deeltjes die wellicht het bewijs voor donkere materie leveren. Omdat de LHC momenteel stilligt voor onderhoud, mocht iedereen de 100 meter afdalen naar de grote detector. Omdat de detector was opengeschoven volgde er een schitterend uitzicht op de verschillende detectorlagen en verbaasde iedereen zich over de enorme hoeveelheid technisch en natuurkundig knowhow die nodig is om zoiets te kunnen bouwen. Onze rondleiders maakten tevens duidelijk dat het echt heel bijzonder was dat we de detector mochten bezoeken, dat kwam namelijk niet heel vaak voor. Iedereen heeft het bezoek dan ook met vele selfies vastgelegd.

 

Dag twee stond in het teken van practica. De groep werd wederom gespitst en een groep ging aan de slag in het schoollab waar er met behulp van droogijs een echte nevelkamer werd gebouwd. Hiermee lukte het iedereen om elektronen, alfadeeltjes en zelfs muonen waar te nemen. De andere groep bezocht ondertussen het cryolab en medipix. In het cryolab werd er een reeks demonstratieproefjes gegeven met vloeibaar stikstof over o.a. supergeleiding (ontdekt door de Nederlander Kamerlingh Onnes in 1911). Natuurkundige principes als het leidenfrost effect en Meissnereffect passeerden tevens de revue.

Bij medipix gingen de leerlingen zelf aan de slag met door CERN ontworpen computerchips die op pixelgrootte in staat zijn straling te meten. Bijzonder dat een detector in een USB-stick in staat is om zo nauwkeurig verschillende soorten ioniserende straling te meten.

Na een korte evaluatie kon men alle opgedane kennis gaan verwerken met een bezoek aan de mooie stad Genève, waarna ’s avonds de terugreis naar Nederland weer werd aanvaard.

Publicatiedatum: 31 januari 2020