„PHYSIK-BAST-ION“: PHYSIKKURS DER ZWÖLFTEN KLASSE DES GYMNASIUMS DER CARL-BENZ-SCHULE BESUCHT DAS GSI HELMHOLTZZENTRUM FÜR SCHWERIONENFORSCHUNG IN DARMSTADT

Experimente und Physik sorgen für zahlreiche Aha-Effekte. 

Exkursionen sorgen für eine spannende Ergänzung von Unterrichtsinhalten. Dies bestätigte sich einmal mehr während des Besuchs des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt, den die Lehrkräfte Frau Jurkewitz und Herr Brückmann für ihren Physikkurs der 12. Klasse organisiert hatten.

Das GSI Helmholtzzentrum betreibt eine mehrstufige Beschleunigungsanlage für Ionen und stellt sie Wissenschaftlern aus 50 Ländern für Experimente zur Verfügung.

Eine hohe Anzahl von Ionen wird hierbei gleichzeitig in der Beschleunigungsanlage auf eine Geschwindigkeit von bis zu 90% der Lichtgeschwindigkeit gebracht und dann zu den Experimentierstationen geleitet. Dort werden sie auf Materialproben geschossen. Diese können unter anderem Metallfolien oder Zellproben sein. Die Trümmer dieses Beschusses werden analysiert, um neue Erkenntnisse zu erhalten, und es werden zahlreiche Experimente durchgeführt. Diese resultieren u.a. in der Vereinigung von verschiedene Ionen zu neuen Elementen. Bisher wurden sechs neue Elemente am GSI synthetisiert, beispielsweise Hassium und Darmstadtium. Ebenso am GSI-Zentrum durchgeführt wird die Untersuchung der Eigenschaften von wasserstoffähnlichen Atomen, z.B. von Uran mit nur einem Hüllenelektron, sowie die Auswirkung von hochenergetischer Strahlung auf den Menschen und auf technische Geräte im All.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist auch die Entwicklung von Anwendungen, z.B. die stark fokussierte Bestrahlung von Tumoren mit Kohlenstoffionen.

Eine neue Beschleunigungsanlage FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research in Europe GmbH) mit mehreren Speicherringen soll bis 2022 fertig gestellt sein, mit der Ionen auf höhere Geschwindigkeiten gebracht werden können. Zur Zeit wird eine ringförmige Baugrube mit einer Länge von 1100 m und einer Tiefe von 15 m ausgehoben.

Es gab also einiges zu entdecken und zu bestaunen für unsere Schülerinnen und Schüler. Der Kurs durfte unter anderem den Hauptkontrollturm begutachten, auch der Speicherring ESR, in dem Ionen auf hoher Geschwindigkeit gehalten werden und dabei mehrere Millionen Mal in der Sekunde umlaufen, war Teil der Führung. Dort betrachteten unsere Schülerinnen und Schüler die Beschleunigungsstrecke, in der die Ionen stetig beschleunigt werden, zudem die Quadrupolmagnete, die den Ionenstrahl fokussieren, sowie die Dipolmagnete, die den Ionenstrahl ablenken. Abgerundet wurde die Führung durch das Entdecken des Inneren eines Detektors, durch den am Experimentierplatz die nach dem Beschuss entstandenen Teilchen registriert werden, und des Therapieplatzes, an dem Tumore mit Kohlenstoffionen bestrahlt werden.

Ein besonderer Nachmittag also für die CBS-Nachwuchs-Physiker, welchen sie so schnell nicht vergessen werden. Frau Jurkewitz und Herr Brückmann freuten sich über das große Interesse ihrer Schützlinge, welche immer wieder intelligente Fragen zu den einzelnen Stationen stellten und dadurch noch tiefer in die Materie eindringen konnten:

Unsere Schülerinnen und Schüler wurden Zeugen von Dingen und Vorgängen, welche man im normalen Alltag nicht zu sehen bekommt. Hier wurde Physik lebendig und der Kurs konnte auch feststellen, wie wichtig Physik in den verschiedenen Bereichen, unter anderem der medizinischen Forschung, ist. Es war also ein spannender, rundum gelungener Tag, der bei den Schülerinnen und Schülern einen immensen Eindruck hinterlassen hat, wie sich auch während der Nachbereitung im Unterricht deutlich zeigte.“

Auf dem Weg zum Abitur lässt sich für unsere Schülerinnen und Schüler also das Schulmotto der CBS noch ergänzen: „Wir gestalten Zukunft mit (Physik und) Technik.“

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