Kürzlich führte das Netzwerk Teilchen-Physik mit der elften Jahrgangsstufe des Franz-Ludwig-von-Erthal-Gymnasiums eine Astroteilchen-Masterclass durch. Vier Teilchenphysiker der Universität Würzburg reisten, ausgestattet mit reichlich Experimentiermaterialien, an und boten den Schülerinnen und Schülern ein abwechslungsreiches und spannendes Programm.

Der Start erfolgte im Demo-Saal des Gymnasiums, der problemlos Platz für die ganze Jahrgangsstufe bietet. Zum Einstieg bot der Referent Burkhard Böhm einen Einblick in die Welt der Elementarteilchen. Neben der Erläuterung der unterschiedlichen Teilchenfamilien stellte das Physiker-Team faszinierende Experimente vor, unter anderem das Fermi-Gamma-Strahlung-Weltraum-Teleskop.

Für die anschließenden Experimentierphasen wurden die Schüler aufgeteilt. Eine Gruppe untersuchte die grundsätzliche Vorgehensweise der Gamma-Strahlen-Detektion beim Fermi-Teleskop durch Messungen von einfallenden Myonen mit zwei übereinanderliegenden Szintillationszählern.

Eine weitere Gruppe wertete reale Messdaten des Pierre-Auger-Observatoriums aus und rekonstruierte mit einem Holzspieß-Styropor-Modell die Einfallsfront der ankommenden Teilchen und konnte auf diese Weise die Richtung rekonstruieren, aus der der Teilchenschauer auf die Erde hereingeprasselt war.

Die größte Faszination rief die mit einfachen Mitteln hergestellte Do-it-yourself-Nebelkammer hervor. In einem durchsichtigen Plastikgefäß wurde mithilfe von Industrie-Alkohol eine übersättigte Atmosphäre erzeugt, sodass sich auf einer durch Trockeneis gekühlten Metallplatte Nebelschwaden bildeten. In diesen konnten die Schülerinnen und Schüler Kondensationsstreifen beobachten, die durch die Kammer fliegenden Elementarteilchen hervorgerufen werden. Die Schüler konnten unter anderem Myonen und Alphateilchen auf diese Weise nachweisen.

Der Veranstaltungsabschluss verlief wieder in der großen Gruppe. Die Sicherung des Lernerfolgs erfolgte durch ein Quiz, wobei die vier erfolgreichsten Personen jeweils einen Preis erhielten.

Von: Christian Schmidt