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Exkursion des Physik-LK zum DESY in Hamburg

Zum Abschluss der Qualifikationsphase unternahm der Physik-LK von Herrn Rührup eine zweitägige Exkursion nach Hamburg zum DESY (Deutsches Elektronensynchrotron).

Nach der Einquartierung und ersten Erkundung der Stadt folgte am Abend ein Besuch des Planetariums, das in einem ehemaligen Wasserwerk untergebracht ist. In der ca. 50 minütigen Präsentation mit dem Titel „Dark Matter“ wurden anhand von eindrucksvollen Simulationen neuere Forschungsergebnisse zur Expansion des Universums und zur Rolle von dunkler Materie und Energie veranschaulicht.

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Der Physik-LK auf dem Gelände des DESY

Am Morgen des zweiten Tages steuerte der LK dann das eigentliche Ziel der Exkursion an, das im Westen der Stadt gelegene DESY, eines der führenden nationalen Forschungszentren im Bereich der Teilchenphysik. Nach einem einstündigen Einführungsvortrag, der teilweise an bekannte Unterrichtsinhalte anknüpfte, ging es danach auf einen längeren Rundgang auf dem weiträumigen Gelände. Unter sachkundiger Führung wurde zunächst die Experimentierhalle des Beschleunigerrings PETRA besichtigt. Hier werden Elektronen in einem Kreisring von 2,3km Länge auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt und strahlen bei ihrem Weg durch sog. Undulatoren intensives monochromatisches Röntgenlicht ab, das dem Laserlicht vergleichbar ist. Durch die extrem kurze Wellenlänge des Röntgenlichts sind Einblicke in die Welt des Mikrokosmos möglich: eine Art Supermikroskop. Ein aktuelles Forschungsgebiet nutzt diese Strahlung für die Strukturanalyse von komplexen Biomolekülen, die durch die Auswertung von Beugungsbildern möglich wird. Auf diesem Gebiet ist Anlage ist die derzeit weltbeste Forschungseinrichtung. Mit dem Röntgenlaser European XFEL, der dieses Jahr in Betrieb gegangen ist, besitzt die Anlage zudem die hellste Röntgenquelle der Welt. Mit Lichtblitzen von unter 100billiardstel Sekunden soll es beispielsweise möglich werden, chemische Reaktionen sichtbar zu machen, die sich in ultrakurzen Zeiträumen abspielen.

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Blick in den Tunnel des Ringbeschleunigers HERA

Im Anschluss daran hieß es: Absteigen! Denn der noch erheblich größere Beschleunigerring HERA (Länge 6,3km) liegt unterirdisch und ist seit seiner Stilllegung vor zehn Jahren für die Öffentlichkeit zugänglich. Da Beschleuniger aufgrund ihrer hohen Strahlung normalerweise nicht besichtigt werden können, bietet HERA eine seltene Gelegenheit, einen Ringbeschleuniger aus nächster Nähe zu betrachten. Eigentlich handelt es sich um zwei Beschleunigerringe, da bei HERA Protonen und Elektronen zur Kollision gebracht wurden, die vorher in getrennten Ringen beschleunigt werden mussten. Eindrucksvoll ist vor allem die Dimension der Anlage mit ihren unzähligen supraleitenden Magneten, die (mit flüssigem Helium auf 4 Kelvin heruntergekühlt, um Stromwärme zu vermeiden) früher dafür sorgten, dass die fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Elektronen und Protonen auf ihrer Kreisbahn gehalten werden.

Nach dem „Wiederaufstieg“ war am Nachmittag für den LK Freizeit in der Hamburger City angesagt, bevor es am Abend mit dem Zug wieder zurück ins heimische Gießen ging.

C. Rührup

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