Isabelle Koster, Abracha Koens, Cecile Wiersema, Janiek Weening, Frederiek de Bruine en Ilja de Goede wonnen de prestigieuze wedstrijd Beam Line For Schools.

Vijfdeklassers Praedinius mogen hun eigen onderzoek doen in deeltjesversneller

Isabelle Koster, Abracha Koens, Cecile Wiersema, Janiek Weening, Frederiek de Bruine en Ilja de Goede wonnen de prestigieuze wedstrijd Beam Line For Schools. Foto Jan Willem van Vliet

Deeltjesfysica: de gemiddelde natuurkundige moet drie jaar studeren om het een beetje te snappen. Zes vijfdejaars uit de bèta-topklas van het Praedinius Gymnasium zitten er nu al zo goed in dat ze de Beamline for Schools 2019 wonnen.

Als een negatief geladen elektron en een positief geladen positron op hetzelfde materiaal botsen - geeft dat dan dezelfde, of een andere reactie?

Abracha Koens, vijfdeklasser VWO, had net een bliksemcursus deeltjesfysica gehad toen hij die vraag stelde. Ad van den Berg, natuurkundige aan de Rijksuniversiteit Groningen en docent van de bewuste bliksemcursus, was verrast. Blij verrast: „Het is een mooie vraag. Open, filosofisch bijna.”

Abracha zit in de bèta-topklas van het Praedinius Gymnasium in Groningen, net als Ilja de Goede, Frederiek de Bruine, Janiek Weening, Isabelle Koster en Cecile Wiersema. Met z’n zessen doen ze mee met Beamline For Schools, een jaarlijkse wedstrijd vanuit het Zwitserse onderzoeksinstituut CERN - die van de grote deeltjesversneller. De opdracht: kom met een onderzoeksvoorstel dat in die deeltjesversneller kan worden uitgevoerd. De prijs: onder begeleiding van wetenschappers zelf dat onderzoek doen.

Particle Peers verslaan de Raiders of the Lost Quark

De vijfdeklassers van het Praedinius - hun team heet Particle Peers , de concurrentie draagt namen als My Little Positron en Raiders of the Lost Quark - besloten ook zo’n experiment te ontwerpen. Voor de lol en de schoolpunten, met name. „Er doen altijd honderden teams aan mee van over de hele wereld, dus we dachten niet echt dat we kans maakten om te winnen”, legt Ilja uit.

Toch wonnen ze. Samen met een ander team uit Salt Lake City in Amerika zijn de Particle Peers geselecteerd om hun onderzoek te komen uitvoeren in de deeltjesversneller in Hamburg (de Zwitserse is dicht voor een verbouwing, vandaar). En dat is niet niks, benadrukt hun begeleider en natuurkundedocent Kirsten Stadermann.

„Onderzoekstijd in de versneller is ontzettend gewild. Van alle aanvragen waar wetenschappers mee komen, wordt maar zo’n 10, 20 procent toegewezen.” Het succes van het voorstel zit ‘m in zijn eenvoud, denkt ze. „Daardoor is het goed uit te voeren in de twee weken die je hebt.”

Een regen van deeltjes

Het experiment van de leerlingen gaat om het fenomeen particle showers, waarin hun andere begeleider Ad van den Berg is gespecialiseerd. Kort door de bocht: als een elementair deeltje ergens tegenaan botst, ontstaan daardoor nieuwe deeltjes, die alle kanten op stuiteren en wéér nieuwe deeltjes veroorzaken, en zo krijg je een soort regen van deeltjes. De Particle Peers willen uitzoeken of negatief geladen deeltjes dezelfde regen maken als deeltjes met een positieve lading. Dat doen ze zo:

Misschien lijkt het pure liefhebberij, maar de deeltjesfysica houdt zich met heel fundamentele vragen bezig. „Waarom zijn we hier? Dat is wat er eigenlijk achter zit”, legt Staderman uit. Ooit waren energie en botsende deeltjes alles wat er bestond - en toen was er ineens een heelal. Hoe meer we leren over die deeltjes, des te beter gaan we begrijpen hoe dat gekomen is.

De leerlingen zien stuk voor stuk erg uit naar hun twee weken in Hamburg. Maar daarna? Ilja wil ‘misschien’ de wetenschap in, Frederiek ziet zichzelf wel natuurkundige worden. „Ik weet echt nog niet wat ik wil studeren”, zegt Abracha. „Ik wil eigenlijk alles wel weten.”

menu