Projekt detekce vysokoenergetických spršek kosmického záření, nazvaný CZELTA (CZEch Large-area Time coincidence Array) bude mít vedle vědeckého též pedagogický dopad. Cílem projektu je vybudovat relativně řídkou síť detekčních stanic, které budou převážně umísťovány na střechách vybraných středních škol na celém území ČR.
O projektu Czelta referoval na Veletrhu nápadů učitelů fyziky 10 v srpnu tohoto roku Ing. Karel Smolek z ÚTEF ČVUT v Praze. Vybírám dále z jeho příspěvku:
Tento projekt je realizován ve spolupráci s University of Alberta, která v Kanadě vybudovala síť detekčních stanic ALTA (Alberta Large-area Time coincidence Array). Pro potřeby projektu CZELTA bylo zvoleno optimální řešení z hlediska ceny a výkonu. Jednu detekční stanici tvoří tři scintilační detektory o rozměru 60 cm x 60 cm umístěné v trojúhelníku se stranou 10 m. Ke každému ze scintilátorů je připojen fotonásobič, který registruje fotony vzniklé při průchodu částic spršky scintilátorem (na obrázku je jeden ze scintilačních detektorů umístěný uvnitř venkovního krytu).
Všechny tři detektory pracují v koincidenčním módu – zaznamenávány jsou pouze události, kdy sprška sekundárních částic zasáhne najednou všechny tři detektory. To odpovídá energii primární částice >1014 eV. Z rozdílu časů detekce spršky mezi jednotlivými dvojicemi detektorů lze určit směr příchodu spršky a tím i směr příletu primární částice. Pro určení času detekce (s přesností ~ 10 ns) se používá družicový GPS systém. To umožňuje, aby data získaná ze stanice mohla být zpracována z hlediska koincidence i s dalšími stanicemi v síti. Aparatura je řízena pomocí PC a je připojena na internet (na dalším obrázku je zařízení sloužící ke zpracování a záznamu signálů ze scintilačních detektorů a systému GPS).
V budoucnu budou data shromažďována centrálně v ÚTEF a přístup k nim bude umožněn všem účastníkům projektu prostřednictvím internetu.
Podobné projekty běží i v dalších zemích EU, v Kanadě, USA a Japonsku. Naměřená data ze stanic v ČR i zahraničí budou studována z hlediska nejrůznějších časových i prostorových korelací a také u nás budou studenti středních škol zapojeni do projektu.
Pracovníci ÚTEF ČVUT a University of Alberta nainstalovali v roce 2004 v Praze první stanici pro detekci kosmického záření v budově ÚTEF. V létě 2005 byla v ČR zprovozněna stanice v budově Přírodovědecké fakulty Slezské univerzity v Opavě a do konce roku 2005 bude nainstalována stanice v budově gymnázia v Pardubicích. V současné době již proběhla jednání s dalšími středními školami v Praze i mimo Prahu o jejich budoucím zapojení do projektu.
Podobně jako u obdobných projektů v zahraničí se počítá i u nás se zapojením studentů vybraných škol do obsluhy detekčních stanic a ve spolupráci s ÚTEF ČVUT, Slezskou univerzitou v Opavě, případně s dalšími vysokými školami v ČR a s partnery v zahraničí i do další odborné činnosti v rámci projektu. Studenti budou mít možnost se aktivně podílet na projektu (jednodušší analýza dat, kontrola činnosti stanice,…), formou námi pořádaných seminářů se seznámí s aktuálními problémy řešenými v oblasti částicové fyziky a astrofyziky, seznámí se se základy detekční techniky, matematických metod a informačních technologií používaných při zpracování dat (C++, ROOT,…). Budou pořádána (mezinárodní) studentská setkání, studenti si tak zlepší schopnost komunikace a prezentace (v cizím jazyce). Spolupráce středních a vysokých škol v rámci tohoto projektu přispěje též k celoživotnímu vzdělávání středoškolských pedagogů. Zapojením do skutečného projektu řešícího fundamentální problémy současné fyziky se tak pro studenty zatraktivní oblast přírodních a technických věd a celkově se zkvalitní výuka na spolupracujících středních školách.
Základní informace o projektu Czelta naleznete na http://www.utef.cvut.cz/en/research/czelta.html (bohužel pouze v anglickém jazyce).
Další informace o projektu Czelta získáte v článku Číhaná na exotické částice Martina Petráska (http://www.petrasek.info/) na webu Svět vědy. Také v něm možná najdete odpověď na otázku, proč se detekcí kosmického záření vůbec zabývat.
Jak mi před několika dny napsal Ing. Karel Smolek, nyní jsou v ČR v činnosti dvě stanice (jedna v ÚTEF ČVUT v Praze, jedna v SU v Opavě). Třetí stanice, která bude umístěna na střeše gymnázia v Pardubicích, je v přípravě. Snaha rozšíření sítě detekčních stanic naráží na velký problém a tím je získání potřebných financí. Pro dobrou činnost detekční sítě je potřeba též vhodné geometrické uspořádání stanic, projekt je tedy potřeba plánovat i z tohoto úhlu pohledu. O podrobnostech dalšího rozšiřování sítě není dosud přesně rozhodnuto.
Myslím ale, že v každém případě může být pro školy zajímavé sledování průběhu tohoto projektu. A to ať už budou jeho přímými účastníky, nebo nikoli.
Josef Duhajský
0 komentářů:
Okomentovat