Naturwissenschaftliche Grundlagenforschung hautnah durften am 19. und 20. Februar die Schülerinnen und Schüler des Physik-Leistungskurses der Jahrgangsstufe 13 aus Kierspe erleben. Gemeinsam mit ihrem Tutor Christian Breidebach hatten die Gesamtschüler eine zweitägige Exkursion in die Hansestadt Hamburg unternommen, um das Forschungszentrum DESY (Deutsches-Elektronen-Synchrotron) der Helmholtz-Gesellschaft näher kennen zu lernen.

 

Hamburgs größtes Forschungszentrum mit etwa 2000 Mitarbeitern und ca. 3000 Gastforschern ist neben der Forschungseinrichtung CERN in Genf das führende europäische Zentrum für Teilchenforschung. Schwerpunkt der DESY-Forscher waren bisher Experimente, bei denen schnelle Elektronen und Protonen zur Kollision gebracht wurden, um die Physik der Elementarteilchen besser zu  verstehen. So konnte 1979 das Gluon, das Trägerteilchen der starken Kraft, nachgewiesen werden.

Der Beschleunigerring HERA, mit 6,3 km der größte Teilchenbeschleuniger auf dem Forschungsgelände, ist seit 2007 außer Betrieb aber noch erhalten. Dies ermöglichte den Schüler u.a. Beschleunigersysteme, Magnete zur Fokussierung und Ablenkung von Teilchenströmen und die einzelnen Detektoreinheiten im tief unter der Erde gelegenen Beschleunigertunnel zu besichtigen. Ausführliche Erklärungen des DESY-Betreuers ergänzten die Einblicke in die Welt der Teilchenforschung. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Tunnel der 2007 außer Betrieb genommenen Beschleunigeranlage HERA, des mit 6,3 km größten Beschleunigerringes von DESY.

 

Neben der Entwicklung und dem Betrieb von Beschleunigeranlagen wird bei DESY verstärkt die Forschung mit Synchrotronstrahlung betrieben. Synchrotronstrahlung entsteht bei der Ablenkung schneller Elektronen durch äußere Magnetfelder und zeichnet sich durch eine extrem hohe Strahlungsintensität aus. Mit Hilfe dieser Strahlung können beispielsweise atomare Strukturen sowie Reaktionen neuer Werkstoffe und Biomoleküle analysiert werden. PETRA, ein ehemals für Teilchenkollisonen gebauter Ring, der u.a. die Entdeckung des Gluons ermöglicht hat, wurde umgebaut und wird nun für die Forschung mit Synchrotronstrahlung genutzt.

Weitere „Lichtquellen“, die von den DESY-Forschern genutzt werden, sind die „Freien-Elektronen-Laser“. Neben dem im Betrieb befindlichen FLASH, befindet sich mit dem 3,4 km langen „European XFEL“ (Freie-Elektronen-Röntgen-Laser) eine Forschungsanlage der Superlative im Bau. Er wird ultrakurze Laserlichtblitze im Röntgenbereich erzeugen – 27 000 Mal in der Sekunde und milliardenfach intensiver als die der besten herkömmlichen Röntgenquellen.

 

Da im Fach Physik am Ende der Oberstufe „Atom-und Kernphysik“ unterrichtet wird, stellte der Besuch von DESY eine optimale Ergänzung und Vertiefung zum schulischen Unterricht dar. Neben vielen physikalischen Aspekten, erhielten die Schülerinnen und Schüler vor allem Einblicke in die gewaltigen Dimensionen und die technischen Herausforderungen beim Bau und Betrieb der Teilchenbeschleuniger.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Physik-LK der Gesamtschule Kierspe bei DESY in Hamburg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Physik-LK der Gesamtschule Kierspe im Hamburger Hafen