MY-O(w)N Detektor – Messung von Myonen im Tunnel

Teilchenmessung im Tunnel

Im Jahr März 2024 präsentierte Josef Kassubek, ein 17-jähriger Schüler des Georg-Büchner-Gymnasiums in Rheinfelden, Südbaden, ein faszinierendes Projekt beim Jugend-forscht-Wettbewerb. Sein Projekt, der MY-O(w)N Detektor, zielt darauf ab, Myonen in einem Tunnel zu messen.

In einer Höhe von ca. 12-15 Kilometern treffen hochenergetische Teilchen auf die Atmosphäre, was zur Bildung ausgedehnter Schauer von Teilchen führt, die teilweise die Erde erreichen. Josef entwickelte einen eigenen Sensor, um diese Schauer nachzuweisen. Das Herzstück seines mobilen Detektors ist ein Szintillator, der bei Durchflug von Myonen Licht emittiert. Die Lichtausbeute war allerdings relativ gering, nur einige zehntausend Photonen wurden erzeugt. Dies stellte besondere Herausforderungen an die Entwicklung der Elektronik, um einzelne Photonen nachzuweisen und die Signale innerhalb von Nanosekunden zu korrelieren.

Neben dem Nachweis kosmischer Strahlung gelang es Josef auch, die Dichte einer Gesteinsschicht über einem Tunnel zu messen, indem er die Abschwächung durch die Gesteinsschicht maß und mit einer Simulation modellierte.

Josefs herausragende Leistung wurde beim Landeswettbewerb Baden-Württemberg mit dem 1. Preis in der Kategorie Physik ausgezeichnet. Darüber hinaus erhielt er bereits zuvor den 1. Preis beim Regionalwettbewerb Südbaden.

Sein Projekt bietet nicht nur interessante Einblicke in die Physik der Atmosphäre und der Gesteinsschichten, sondern unterstreicht auch das enorme Potenzial von jungen Talenten wie Josef Kassubek im Bereich der naturwissenschaftlichen Forschung.