Projekt detekce kosmického záření a střední školy v ČR

Podobné dokumenty
Kosmické záření. Michal Nyklíček Karel Smolek

Kosmické záření a jeho detekce stanicí CZELTA

Česká zrcadla pod Andami. Martin Vlček

První studentský seminář CZELTA se konal na Gymnáziu Pardubice

Kosmické záření a astročásticová fyzika

Kosmické záření a Observatoř Pierra Augera. připravil R. Šmída

The Pierre Auger Observatory. provincie Mendoza, Argentina

Příklady Kosmické záření

Měření kosmického záření

Jana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK

Obecná teorie relativity pokračování. Petr Beneš ÚTEF

Za hranice současné fyziky

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

Kosmické záření. Pavel Kendziorski

Standardní model částic a jejich interakcí

Druhý rok projektu CZELTA směry spršek kosmického záření

Úvod do moderní fyziky. lekce 7 vznik a vývoj vesmíru

piony miony neutrina Elektrony,

NEZADRŽITELNÝ VZESTUP ASTROČÁSTICOVÉ FYZIKY. Fyzikální ústav AV ČR, Praha

Experiment ATLAS. Shluky protiběžných částic se srážejí každých 25 ns. tj. s frekvencí. Počet kanálů detektoru je 150 mil.

Vlastnosti nejenergetičtějších částic ve vesmíru

října 2009: Evropský týden astročásticové fyziky

(v zrcadle výtvarné estetiky)

Urychlování částic ve vesmíru aneb záhadné extrémně energetické kosmické záření

Otevřená věda III popularizace přírodovědných oborů a komunikace výzkumu a vývoje ve společnosti

Moderní aplikace přírodních věd a informatiky. Břehová 7, Praha 1

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic

Organizační řád Ústavu technické a experimentální fyziky Českého vysokého učení technického v Praze

evropský sociální fond v ČR KATEDRA OPTIKY Atraktivní po všech stránkách

Pedagogická činnost Matematického ústavu v Opavě Slezské univerzity v Opavě v roce 2003

dvojí povaha světla Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm Název školy Předmět/modul (ŠVP) Vytvořeno listopad 2012

Chemické složení vesmíru

KOSMICKÉ ZÁŘENÍ JEŠTĚ PO 100 LETECH. Jiří GRYGAR Oddělení astročásticové fyziky Sekce fyziky elementárních částic Fyzikální ústav AV ČR

Detekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou?

Co pálí studenty ČVUT. Vojtěch Petráček

Kosmické záření. Dalibor Nedbal ÚČJF.

Vznik vesmíru (SINGULARITA) CZ.1.07/1.1.00/ Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková

The Pierre Auger Observatory

Pozitron teoretická předpověď

PRO STUDENTY STŘEDNÍCH ŠKOL, JEJICH UČITELE A RODIČE

SLO/PGSZZ Státní doktorská zkouška Sdz Z/L. Povinně volitelné předměty 1 - jazyková průprava (statut bloku: B)

Pedagogická činnost. Matematického ústavu v Opavě. Slezské univerzity v Opavě. v roce 2002

Český výzkum v evropském měřítku české know-how v CERN

Pedagogická činnost Matematického ústavu v Opavě Slezské univerzity v Opavě v roce 2004

STŘEDOČESKÝ KRAJ ANTIHMOTA

Batse rozložení gama záblesků gama záblesků detekovaných družicí BATSE v letech Rozložení je isotropní.

Korespondenční semináře MFF UK pro studenty se zájmem (nejen) o fyziku. FYKOS Fyzikální korespondenční seminář

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA

Od kvarků k prvním molekulám

PICASSO, PICO a GROND Astročásticové experimenty ÚTEFu

Dějiny vesmíru. v kostce. Zdeněk Mikulášek, Ústav teoretické fyziky a astrofyziky Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně

Princip metody Transport částic Monte Carlo v praxi. Metoda Monte Carlo. pro transport částic. Václav Hanus. Koncepce informatické fyziky, FJFI ČVUT

Urychlovače na nebi a pod zemí, aneb Velký třesk za všechno může

VYPOUŠTĚNÍ KVANTOVÉHO DŽINA

Jaderné elektrárny I, II.

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA

KATEDRA. Atraktivní po všech stránkách

Úvod do fyziky plazmatu

Příprava polarizačního stavu světla

Jiří Grygar: Velký třesk za všechno může... 1/ 22

Projekt OPVK CZ.1.07/2.2.00/ Inovace studijních programů Geodézie a kartografie. Doc. Ing. Josef Weigel, CSc.

Objev gama záření z galaxie NGC 253

postaven náš svět CERN

Příspěvky odvysílané na stanici Český rozhlas 3 Vltava od do

Radioaktivní záření, jeho druhy, detekce a základní vlastnosti

VY_32_INOVACE_FY.19 VESMÍR

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

A Large Ion Collider Experiment

O Velkém třesku, černých dírách, temné hmotě a jiné zvířeně ( )

České vysoké učení technické v Praze

školní vzdělávací program ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM DR. J. PEKAŘE V MLADÉ BOLESLAVI RVP G 8-leté gymnázium Fyzika II. Gymnázium Dr.

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření a detekce záření (radiové vlny, neviditelné záření)

Kam kráčí současná fyzika

Temná hmota in flagranti

Nabídka pro učitele a žáky základních a středních škol

Einsteinových. podle množství. dá snadno určit osud vesmíru tři možné varianty

Rozluštění skrytých symetrií přírody

Centrum rozvoje technologií pro jadernou a radiační bezpečnost: RANUS - TD

Úvodní slovo studentům informatických oborů

Informatika na Univerzitě Palackého

ČVUT cesta vpřed. doc. RNDr. Vojtěch Petráček, CSc. kandidát na rektora

Černé díry ve vesmíru očima Alberta Einsteina

Alexander Kupčo. kupco/qcd/ telefon:

LEPTONY. Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina. Miony a mionová neutrina. Lepton τ a neutrino τ

Efekty pozadí v měření oscilací neutrin Experiment Daya Bay. Viktor Pěč, ÚČJF MFF

Kroužek pro přírodovědné talenty při Hvězdárně Valašské Meziříčí Lekce XXX. Kosmologie

Radiační zátěž od kosmického záření na palubě letadla

Reliktní záření a jeho polarizace. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky

SOUHRNNÝ PŘEHLED ÚSPĚŠNOSTI VYSOKÝCH ŠKOL V ČR A JEDNOTLIVÝCH FAKULT UNIVERZITY KARLOVY V RÁMCI tzv. ČTYŘVÝZVY OP VVV

Kosmické záření o extrémních energiích (Projekt Pierre Auger Observatory) Jiří Grygar, Fyzikální ústav AV ČR, Praha

Měření přirozené radioaktivity na Vyšehradě

Něco z astronomie aneb Kosmologie, pozorování a astročásticová fyzika

asistent odborný asistent docent experimentální fyziky od 1995 profesor experimentální fyziky

Standardní model a kvark-gluonové plazma

Radiační zátěž na palubách letadel

ČVUT cesta vpřed. doc. RNDr. Vojtěch Petráček, CSc. kandidát na rektora

Česká kosmická kancelář (CSO)

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Transkript:

Projekt detekce kosmického záření a střední školy v ČR Petr Beneš, Stanislav Pospíšil, Karel Smolek, Ivan Štekl České vysoké učení technické v Praze Ústav technické a experimentální fyziky

Kdo jsme Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT v Praze Ústav vznikl v roce 2002 jako vědecko-pedagogické pracoviště ČVUT v Praze. Zaměření činnosti: výzkum a výuka v oboru fyziky mikrosvěta a aplikace experimentálních metod osvojených v této oblasti výzkumu. Široká spolupráce s mnoha zahraničními univerzitami a výzkumnými ústavy. Výzkumná činnost: experiment ATLAS na LHC v CERN, částicová fyzika, astrofyzika, podzemní experimenty (neutrinová fyzika, detekce temné hmoty ve vesmíru), studium vlastností atomových jader, vývoj polovodičových detektorů a jejich aplikace. Zkušenosti s vedením nadaných studentů ze středních škol (SOČ), s pořádáním popularizačních přednášek. Kolektiv mladých vědeckých pracovníků (~20, velká část mladší 30 let). Kontakt: Horská 3a/22 Praha 2 128 00 Tel.: 22435 9290 http://www.utef.cvut.cz

Co je to kosmické záření Problém spontánního vybíjení dobře izolovaného elektroskopu. Vybíjení nastává i vysoko nad Zemí nezpůsobuje ho tedy radioaktivita ze Země, ale ionizující částice z kosmu (Viktor Hess, 1912). Složení primárního kosmického záření: 90% protony 7% alfačástice 1% těžší jádra (až do uranu) 1% elektrony a pozitrony nepatrně fotonů

Spršky sekundárního kosmického záření Po interakci vysokoenergetické primární částice kosmického záření s atmosférou jsou vyprodukovány miliardy sekundárních částic. Na Zemi je možno detekovat spršku o průměru až několik kilometrů.

Záhady kosmického záření Velikost toku primárních částic k.z. E> 10 16 ev několik částic na m 2 za rok E > 10 19 ev jedna částice na km 2 za rok E > 10 20 ev jedna částice na km 2 za století GZK (Greisen-Zatsepin-Kuzmin) cutoff Ultraenergetické částice k.z. interagují s reliktními fotony a ztrácejí tak energii. Pro protony GZK cutoff: 6 10 19 ev => proton s větší energií nemohl vzniknout dále než 150 Mly Největší zaznamenaná energie částice kosmického záření 3.2 10 20 ev (Fly s Eye, Utah, 1991) 200 miliard částic ve spršce sekundárních částic.

Původ vysokoenergetických částic kosmického záření Původ neznámý, mnoho teorií: Srážky masivních černých děr, neutronových hvězd. Supermasivní částice zbylé po Velkém třesku. Reliktní mikro-černé díry. Topologické defekty kosmické struny, monopóly. Ultraenergetická neutrina vzniklá ve vzdálených kvasarech. Něco, o čem nemáme ani tušení.

Projekt CZELTA CZEch Large-area Time coincidence Array Astrofyzikální projekt řešený ve spolupráci s univerzitou v Albertě. Cílem je v ČR vybudovat globální síť pozemních stanic detekujících spršky vysokoenergetického kosmického záření. Tato síť bude součástí podobné sítě budované v Severní Americe (projekt ALTA/NALTA) a v západní Evropě. Tři scintilátory s fotonásobiči ve vzájemné vzdálenosti ~ 10 m, které pracují v koincidenci => detekce spršek s energií > 10 14 ev. Stanice využívá družicový systém GPS k přesnému časování detekovaných událostí a je připojena přes Internet do mezinárodní sítě => lze zkoumat prostorové a časové korelace.

Pedagogický dopad projektu Podobně jako v cizině chceme stanice umísťovat na střechy vybraných středních škol. Studenti budou mít možnost se aktivně podílet na projektu (analýza dat, kontrola činnosti stanice, ). Studenti se formou námi pořádaných seminářů seznámí s aktuálními problémy řešenými v oblasti částicové fyziky, astrofyziky, Seznámí se se základy detekční techniky, matematických metod a informačních technologií používaných při zpracování dat (C++, ROOT, ). Chceme pořádat studentská setkání (i mezinárodní) => studenti si zlepší schopnost komunikace a prezentace (též v cizím jazyce). Zapojením do skutečného projektu řešícího fundamentální problémy současné fyziky se pro studenty zatraktivní oblast přírodních a technických věd. Z interakce VŠ SŠ budou profitovat i pedagogové. Local coincidence rate Atmospheric pressure

Podobné projekty v Americe ALTA Alberta, Kanada (~20) SALTA Snowmass, USA WALTA Washington, USA CHICOS Kalifornie, USA (~70) CROP Nebraska, USA (~30) NALTA (North America Large area Time coincidence Arrays)

Další podobné projekty LAAS Japonsko (univerzity) SEASA Stockholm, Švédsko Sky-View Německo HiSparc Nizozemí Cosmic Schools Velká Británie LAAS HiSparc Sky-View

Současný stav projektu CZELTA v ČR První stanice nainstalována v ÚTEF ČVUT (detektory i elektronika dodána Univerzitou v Albertě) základ budoucího pražského a středočeského clusteru stanic. Druhá stanice nainstalována na Přírodovědecké fakultě Slezské univerzity v Opavě náš partner pro rozšiřování stanic v oblasti kolem Opavy. ÚTEF ČVUT, Praha

ÚTEF ČVUT, Praha SU, Opava

Navázána spolupráce s SÚJV Dubna (Rusko) výroba scintilátorů. Zkoumáme možnost výroby elektronické části stanice v ČR (ERA a.s.?). Do konce roku 2005 bude nainstalována další stanice: Gymnázium Pardubice (V. Vícha) V roce 2006 plánujeme nainstalovat stanici na: Gymnázium Kladno (H. Němcová, M. Liebzeit) Mendelovo gymnázium v Opavě (P. Pavlíček) Podán projekt Evropské unie JPD3 pro region Praha pro roky 2006-7, partneři: Gymnázium Voděradská (M. Procházková) Gymnázium Jana Nerudy (J. Dušek, J. Kekule) Gymnázium Jana Keplera (M. Lahodová) Gymnázium Buďánka (V. Řešátko, Z. Drozd MFF UK) Letos na podzim bude podán projekt Evropské unie OPRLZ pro ostatní regiony ČR (mimo Prahu). Bude podán projekt MŠMT SIPVZ (Státní politika ve vzdělávání): 3 roky, 4 stanice každý rok. V současné době hledáme další partnery, kteří by se chtěli zapojit do projektu CZELTA!

Závěr S pomocí zahraničních partnerů se v současné době Česká republika zapojila do zajímavého projektu, který má vedle vědeckého též značný pedagogický potenciál. Projekt CZELTA přispěje ke zkvalitnění a zatraktivnění výuky fyziky, matematiky a informatiky na středních školách. Spolupráce středních a vysokých škol v rámci tohoto projektu přispěje též k celoživotnímu vzdělávání středoškolských pedagogů. Budeme rádi, pokud budete mít zájem s námi spolupracovat v rámci projektu CZELTA!