2GA NA MIEDZYNARODOWYCH WARSZTATACH CZĄSTEK ELEMENTARNYCH

Grupa fizyczna klasy 2GA, 8 marca, wzięła udział w warsztatach prowadzonych przez Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Zostało zgłoszonych na nie w sumie ponad 600 uczniów z 42 szkół. Uczniowie najpierw wysłuchali kilku wykładów a potem analizowali dane z eksperymentów prowadzonych w CERN- ie. Na koniec dnia odbyło się łączenie z naukowcami pracującymi w Genewie- siedzibie CERN. Wszystko odbyło się zdalnie. Grupą 2GA opiekowała się Małgorzata Leszczyńska- Kloc- nauczycielka fizyki.

CERN to Europejska Organizacja Badań Jądrowych, największe centrum fizyki cząstek na świecie. Prowadzone są tam badania na temat materii, a dokładniej jej budowy, czyli cząsteczek elementarnych i energii, która je utrzymuje. Laboratorium pozwala naukowcom korzystać z najnowszych urządzeń badawczych. Należą do nich akceleratory, które przyspieszają maleńkie cząstki do prędkości bliskich prędkości światła, i detektory, pozwalające te cząstki obserwować. Na jego terenie prowadzonych jest jednocześnie około 60 eksperymentów. Pod ośrodkiem biegnie tunel, w którym znajduje się akcelerator, w którym rozpędzane są protony.

Cząsteczki elementarne to podstawowe cząstki budujące każdą inną cząstkę. Dzielą się na kilka rodzajów. One również zbudowane są z mniejszych elementów, które nazywane są kwarkami.

Uczniowie 2GA analizowali dane z jednego z detektorów w akceleratorze cząstek LHC. Na podstawie odczytów detektora ATLAS, wyświetlonego w oprogramowaniu Hypatia, kwalifikowali powstałe po zderzeniu cząstki do pary elektronu i pozytonu, pary mionów, dwóch par mionów lub elektronów z pozytonami, bądź pary fotonów.

A oto jakie czynności wykonywali uczniowie. Na początku należało sprawdzić wartość czerwonej przerywanej linii na wykresie. Jeśli jest większa niż 30 GeV, to cały układ zaliczamy do „tła”. Jeśli natomiast wartość jest mniejsza niż 30 GeV, to sprawdzali widoczne na wykazie linie. Jeśli takowa wychodzi z takiej samej pętli, to wszystko się zgadza. Jeżeli linia nie jest widoczna w detektorze śladów, lecz zostawia ślad w kalorymetrze elektromagnetycznym, to mamy do czynienia z fotonem. Gdy kreska nie zostawia śladów, ani nie jest widoczna w kalorymetrze elektromagnetycznym, a można zobaczyć ją kalorymetrze hadronowym, to jest to neutron. W przypadku, gdy widoczny jest ślad, to można uznać, że jest to elektron. Jego wyraźny ślad pojawia się  w kalorymetrze elektromagnetycznym. Jeśli ślad widzimy kalorymetrze hadronowym, jest to proton, pion. W sytuacji, gdy cząstki zostawiają ślad i przebiegają przez oba kalorymetry oraz są widoczne w detektorze mionów to jest to mion. Uczniowie zaznaczali je parami – cząstkę dodatnią i ujemną. 

Z analizy wykonanej przez  uczniów wynikło, że najwięcej cząstek to elektrony i tło. Pojawiły się też miony i bozony Higgsa, w tym fotony. 

Post Author: Administrator