Trois équipes de lycéens de l’Elsewedy Technical Academy (Égypte), de l’École du Sacré-Cœur (France) et du Club de Física Enrico Fermi (Espagne) ont remporté le concours « 2022 Beamline for Schools ».
Trois équipes de lycéens – du Club de Física Enrico Fermi (Vigo, Espagne), de l’Elsewedy Technical Academy (STA) (Le Caire, Égypte) et de l’École du Sacré-Cœur (Reims, France) – ont remporté l’édition 2022 du concours « Beamline for Schools » du CERN. Le prix pour ces élèves talentueux est un voyage au CERN pour les équipes espagnole et égyptienne, et au DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron à Hambourg, en Allemagne) pour l’équipe française, à l’automne 2022, pour réaliser les expériences qu’ils ont proposées avec le soutien de scientifiques des deux centres de recherche scientifique.
Beamline for Schools (BL4S) est un concours de physique ouvert aux lycéens du monde entier. Les participants sont invités à soumettre leurs propositions d’expériences utilisant une ligne de faisceaux. Les lignes de faisceaux sont des installations qui fournissent des flux de particules subatomiques que les scientifiques utilisent pour mener des expériences dans différents domaines allant de la physique fondamentale à la médecine en passant par la science des matériaux. L’exploitation d’une ligne de faisceaux nécessite des accélérateurs de particules comme ceux du CERN et de DESY.
Ligne de faisceaux pour les écoles (BL4S)
En 2022, pour la première fois depuis le début du concours, trois équipes auront la possibilité de réaliser les expériences qu’elles ont proposées : deux équipes au CERN et une au DESY. La collaboration fructueuse sur BL4S entre les deux institutions a commencé en 2019, lorsque les accélérateurs du CERN ont été arrêtés pour des travaux de maintenance et de mise à niveau, et que DESY a accueilli les gagnants et permis la poursuite du concours. Même si le deuxième long arrêt du CERN est maintenant terminé, le laboratoire allemand a décidé de continuer à soutenir le concours en accueillant une équipe supplémentaire qui mènera son expérience en parallèle avec leurs collègues du CERN.
« Je continue à être impressionné par la qualité des propositions des étudiants, et cette année, je suis particulièrement heureux que le CERN puisse à nouveau accueillir deux des trois équipes gagnantes », déclare Joachim Mnich, directeur de la recherche et du calcul au CERN. « Grâce au fort engagement et aux idées innovantes de tous les participants, ce concours a une fois de plus créé un environnement unique qui rapproche la science et les lycéens.»
BL4S lancé en 2014
Beamline for Schools a été lancé en 2014 pour célébrer le 60e anniversaire du CERN et, depuis lors, plus de 14 000 étudiants du monde entier y ont participé. Le nombre de propositions soumises au concours n’a cessé d’augmenter ces dernières années, et cette édition a vu la participation de 304 équipes représentant 71 pays. Un comité composé de scientifiques du CERN et de DESY a soigneusement évalué les propositions d’expériences et a présélectionné 25 équipes, parmi lesquelles les gagnants ont été choisis.
En outre, une équipe a remporté le prix de la proposition vidéo la plus créative et six équipes ont été récompensées pour la qualité des activités de sensibilisation qu’elles ont organisées dans leurs communautés locales, en tirant parti de ce qu’elles ont appris en participant au concours.
« Participer au concours Beamline for Schools offre une occasion unique d’apprendre la physique des particules et de faire ses premiers pas dans la recherche scientifique à un stade très précoce de la carrière d’un étudiant”, explique Margherita Boselli, responsable du projet BL4S. En organisant des activités de sensibilisation, les équipes sont en mesure de partager leurs connaissances avec différentes communautés dans le monde entier.»
Qualité des propositions
La qualité des propositions gagnantes montre qu’avec le bon soutien, les lycéens peuvent s’attaquer à des sujets de physique moderne et élaborer un plan de recherche. L’équipe espagnole du Club de Física Enrico Fermi a l’intention d’étudier la charge induite par le passage de particules chargées ultra-relativistes dans une catégorie de détecteurs de gaz appelés chambres à plaques résistives multigap (MRPC). Ils s’intéressent à la relation entre la charge produite dans le détecteur, la masse des particules et l’angle entre le faisceau de particules et le plan du détecteur.
« Remporter le concours démontre non seulement le travail acharné de notre équipe dans la préparation de la proposition », déclare Iago Campos du Club de Física Enrico Fermi, « mais cela nous donnera également l’occasion de faire partie de la communauté de la physique des particules au CERN et peut-être de commencer une carrière dans la recherche.»
L’équipe STA d’Égypte
L’équipe STA d’Égypte, premier pays du Moyen-Orient à remporter ce concours, travaillera également sur les MRPC, mais en se concentrant sur un phénomène différent. Elle analysera l’efficacité de détection des MRPC lorsque le gaz habituellement utilisé par ces détecteurs est remplacé par un gaz plus respectueux de l’environnement.
« Ce concours a changé mon approche de l’école et m’a appris à rédiger une proposition scientifique », déclare Mohab Mahmoud Ezzat Mahmoud Mohamed Ramadan de l’équipe STA. « Gagner le concours nous donne une motivation supplémentaire pour continuer ce que nous avons commencé ».
L’équipe française Supercooling a décidé de tester une technique innovante de détection de particules qui repose sur la transition de phase entre l’eau liquide et l’eau solide. Inspirés par le principe de détection utilisé dans les chambres à nuages et à bulles, les étudiants étudieront l’efficacité de détection de l’eau à l’état surfondu, où le passage de particules hautement énergétiques pourrait induire une transition de phase du liquide au solide.
« Beamline for Schools nous a aidés à créer une équipe soudée et à faire correspondre les capacités de chacun à la meilleure version de nous-mêmes », déclare Brewen Le Grand, de l’équipe Supercooling. Sa coéquipière Clémence Calvet ajoute : « Cette compétition est une expérience incroyable pour acquérir de nouvelles compétences, de nouvelles connaissances et plonger dans le monde de la physique.»
« Je suis ravie que nous accueillions à nouveau une école cet automne dans le cadre de l’initiative Beamline for Schools au DESY », déclare Beate Heinemann, directrice scientifique pour la physique des particules au DESY. « Nous attendons avec impatience la visite de l’école française qui explorera une nouvelle façon de suivre les particules chargées dans notre faisceau d’essai à l’accélérateur DESY II. Je félicite les trois équipes gagnantes ! »
Projet du CERN et de la Fondation
Beamline for Schools est un projet d’éducation et de sensibilisation financé par la Fondation CERN & Société et soutenu par des donateurs individuels, des fondations et des entreprises. La neuvième édition est soutenue par la Fondation Arconic et la Fondation Wilhelm et Else Heraeus, avec des contributions supplémentaires d’Amgen Suisse.
L’année prochaine, Beamline for Schools fêtera sa dixième édition : le taux de participation et le succès des dernières éditions montrent que le concours est un projet inspirant pour les jeunes générations d’étudiants.
Ce billet a été extrait de CERN.
