Μηχανικοί στο CERN για μια μέρα!
Παγκόσμια ημέρα μηχανικής σήμερα και το σχολείο μας αφιέρωσε την ημέρα αυτή στα τεχνολογικά επιτεύγματα των μηχανικών που εργάζονται στο ευρωπαϊκό εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής CERN.
Μέσα από μηχανικές προκλήσεις, οι μαθητές μας πειραματίστηκαν στη λύση πρακτικών προβλημάτων, δημιούργησαν, συνεργάστηκαν και πανηγύρισαν όταν οι κατασκευές τους λειτούργησαν και πέρασαν με επιτυχία τις δοκιμές αντοχής.
Οι μηχανικές προκλήσεις ήταν τρεις:
Μηχανική πρόκληση 1: Κατασκεύασε έναν ανιχνευτή CMS
Ο ανιχνευτής Compact Muon Colenoid (CMS) λειτουργεί σαν μια γιγαντιαία κάμερα με ύψος 15 μέτρα και μήκος 21, σχεδιασμένη να φωτογραφίζει και να αποτυπώνει σε τρισδιάστατη μορφή τις συγκρούσεις των πρωτονίων που λαμβάνουν χώρα στο κέντρο του. Αποτελείται από αλλεπάλληλα στρώματα διαφορετικών υλικών, τα οποία "σταματούν" ή ανιχνεύουν συγκεκριμένα σωματίδια που δημιουργούνται από τις συγκρούσεις: Αισθητήρες εντοπίζουν τις τροχιές των φορτισμένων σωματιδίων, ειδικοί κρύσταλλοι "συλλαμβάνουν" ηλεκτρόνια και φωτόνια, στρώματα ορείχαλκου και χάλυβα "συλλαμβάνουν" κουάρκ και γλουόνια, ενώ σωληνοειδείς θάλαμοι ανιχνεύουν την παρουσία μιονίων. Αφού τα παιδιά σχεδίασαν τους δικούς τους ανιχνευτές "σωματιδίων" με απλά υλικά, έφτασε η στιγμή της κατασκευής τους από τους μαθητές του Στ1! Θα μπορέσουν οι ανιχνευτές τους να σταματήσουν τα στοιχειώδη σωματίδια ανάλογα με το είδος τους;
Μηχανική πρόκληση 2: Κατασκεύασε τη σήραγγα του LHC
O Lanrge Hadron Collider είναι ο μεγαλύτερος και ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων. Αποτελείται από ένα δαχτυλίδι πανίσχυρων μαγνητών μήκους 27 χιλιομέτρων και είναι εξοπλισμένος με ειδικές συσκευές επιτάχυνσης. "Φιλοξενείται" σε μια υπόγεια σήραγγα 100 μέτρα κάτω από το έδαφος, η οποία εκτείνεται από το όρος Jura μέχρι τη λίμνη της Γενεύης. Ήδη σχεδιάζεται μια σήραγγα 80-100 χιλιομέτρων μέσα στην οποία θα τοποθετηθεί ο Future Circular Collider (FCC) - η εξέλιξη του LHC - που θα πολλαπλασιάσει τις γνώσεις μας για το σύμπαν. Οι μαθητές του Στ2 και του Ε2 παίρνουν μια γεύση της πρόκλησης του σχεδιασμού και της κατασκευής μιας σήραγγας. Θα καταφέρουν οι σήραγγές τους να περάσουν τις δοκιμασίες πιέσεων, στεγανότητας και αντοχής σε σεισμικές δονήσεις;
Μηχανική πρόκληση 3: Κατασκεύασε τον LHC
Θα καταφέρουν οι μαθητές του Γ2 να κατασκευάσουν τον LHC χρησιμοποιώντας υδραυλικούς σωλήνες PVC; Πώς σκέφτηκαν να επιταχύνουν μέσα στον αυτοσχσέδιο LHC ένα μπαλάκι του πινγκ πονγκ το οποίο αναπαριστά το πρωτόνιο; Η ιδέα τους πλησιάζει εντυπωσιακά την αρχή λειτουργίας του LHC!
Δείτε στο βίντεο που ακολουθεί τις διαδικασίες που ακολούθησαν οι μαθητές για να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις και τα αποτελέσματα των προσπαθειών τους.
Οι μηχανικές προκλήσεις CERNgineers έχoυν υλοποιηθεί στο πλαίσιο του εκπαιδευτικού προγράμματος Playing with Protons του πειράματος Compact Muon Solenoid (CMS) στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικής Φυσικής (CERN). To Playing with Protons έχει την υποστήριξη του ευρωπαϊκού έργου CREATIONS το οποίο χρηματοδοτείται στο πλαίσιο του προγράμματος Ηorizon 2020 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής (Grant Agreement No. 665917). Τα περιεχόμενα του παρόντος δεν αντιπροσωπεύουν κατ’ ανάγκη τις θέσεις της Ευρωπαϊκής Επιτροπής ούτε δημιουργούν κανενός είδους ευθύνες για την Ευρωπαϊκή Επιτροπή.
