Studiebollen met lef

Voor een werkstuk op school organiseerden drie tieners op eigen houtje een reis naar een prestigieus Japans instituut voor fundamentele natuurkunde.

`IEDERE SECONDE schieten er miljarden neutrino's met de lichtsnelheid door ons lichaam.' Zo begint het reisverslag van Stefan Wissing (17), zijn broer Michel (15) en hun vriend Ronald Meijers (17) over hun reis naar Japan, waar zij in het kader van hun profielwerkstuk 's werelds meest prestigieuze detector van neutrino's bezochten: Super-Kamiokande. De jongens zitten alledrie op de afdeling vwo van het Candea College in Duiven. Alledrie doen ze twee studierichtingen (profielen) tegelijk: Natuur & Techniek en Natuur & Geneeskunde. Drie studiebollen dus. Maar wel studiebollen met initiatief en met lef. Want hun reis naar Japan hebben ze helemaal op eigen houtje georganiseerd. Ze legden zelf contact met de onderzoeksgroep in Japan en belden stad en land af op zoek naar mogelijke sponsors. ``Alleen dat heeft mij al de tachtig uur gekost die je normaal aan je hele profielwerkstuk besteedt'', zegt Stefan.

Het drietal is inmiddels een paar weken terug van hun achtdaagse reis. In een hok vol technische apparatuur vlakbij de ingang van hun school vertellen ze over hun avontuur. Want een avontuur was het: voor het eerst zonder ouders op pad – maar mét leraar natuurkunde Sjef van Groningen – voor het eerst vliegen, voor het eerst Europa verlaten. In het reisverslag (op de site van de school) blijven de persoonlijke ervaringen van de drie jongens onderbelicht, maar al pratend vertellen de jongens meer. Dan blijkt dat Japan – ondanks de Westerse indruk die deze samenleving maakt – toch voor een grote cultuurshock heeft gezorgd.

Het meest opvallend en afschrikwekkend vonden de jongens de sterke groepscultuur en de angst voor gezichtsverlies, die ook het wetenschappelijk klimaat bepalen. Ronald: ``Jij bent de groep. Als je daarboven uit steekt word je als een spijker weer teruggeslagen. Een eigen mening hebben is problematisch, want je moet niet afwijken van de groep. Dat maakt het werk van wetenschappers moeilijk, want ze durven minder radicaal andere dingen te zeggen.'' Stefan: ``En als je je gezicht verliest, betekent dit in feite het einde van je leven. Dat is niet erg handig bij dit soort werk.''

Deze wijsheid hebben de jongens op hun reis verkregen dankzij de intensieve begeleiding van Mark Vagins, verbonden aan de Universiteit van Califonië in Irvine (UCI) en de Amerikaanse leider van het onderzoek aan de Super-Kamiokande in Japan, waar hij ongeveer de helft van de tijd verblijft. Op de UCI ligt de basis van veel onderzoek naar neutrino's. De onderzoeksgroep daar is gestart door Fred Reines, die in 1956 voor het eerst neutrino's observeerde en voor zijn onderzoek in 1998 de Nobelprijs ontving.

Voor de drie Nederlandse scholieren kwam Vagins speciaal overvliegen. Hij vertelt erg onder de indruk te zijn van het initiatief en doorzettingsvermogen van de jongens, want in alle jaren dat hij in Japan zit (meer dan tien) heeft hij zoiets nog nooit meegemaakt. Hij roemt hun taalvaardigheid, hun kennis van de materie en vooral hun buitenschoolse vaardigheden: ``Werkelijk, deze Nederlandse tieners zijn beter in staat om zelfstandig de weg in Azië te vinden dan de meeste mij bekende hoogleraren van middelbare leeftijd!''

In het kader van Super-Kamiokande vindt in de Japanse Kamioka Mozuni-mijn al jarenlang fundamenteel onderzoek plaats naar neutrino's. In een reusachtige cilinder gevuld met 50.000 ton zuiver water meten 11.000 sensoren 24 uur per dag of er spontaan neutrino's binnenkomen en wat er met ze gebeurt. Het onderzoek verloopt langzaam omdat neutrino's, door het ontbreken van lading en massa, slechts zelden een spoor van hun bestaan achterlaten. Pas als zij reageren met een deeltje is detectie mogelijk. De kans op een reactie is extreem klein omdat neutrino's nauwelijks met andere deeltjes reageren. Vandaar dat de Japanse onderzoekers dagelijks maar twintig reacties waarnemen die zijn veroorzaakt door neutrino's (terwijl er vele miljarden neutrino's door het water heen racen).

Hoewel een profielwerkstuk een practicum vereist bestond het werk dat Stefan, Michel en Ronald in Japan mochten doen vooral uit kijken: kijken naar de gekleurde stippen op de computeruitdraaien van de reacties in de cilinder, om vast te kunnen stellen of er hier neutrino's aan het werk zijn geweest. Dat klinkt saai, maar Stefan, Michel en Ronald blijven enthousiast. Dat komt omdat hier nog écht iets te ontdekken valt, leggen ze uit. Want de interesse voor het onderzoek naar neutrino's is maatschappelijke gezien groot. Neutrino's zijn ontstaan bij de Big Bang en bieden sterrenkundigen de mogelijkheid `terug' te kijken naar de oorsprong van het heelal. Maar neutrino's ontstaan ook bij allerlei kernprocessen en dus zijn ook defensiespecialisten erg geïnteresseerd. Stefan: ``Als je kunt meten dat er ergens een enorme concentratie neutrino's vrijkomt, weet je dat daar radioactiviteit is. Dat is bijvoorbeeld bij het opsporen van kernonderzeeërs handig. Dat kunnen ze nu nog niet.''

Of de drie naar Japan teruggaan valt nog te bezien. Ronald denkt toch meer aan een toekomst met concrete toepassingen zoals werktuigbouwkunde en Michel weet het helemaal nog niet. Maar Stefan zou wel willen. Sterker nog, hij heeft al een uitnodiging op zak om mee te helpen als in 2006 de tank geleegd wordt om alle kapotte sensoren te vervangen (in 2001 klapten er bij een implosie 7.000, zodat de opstelling nu maar op halve sterkte draait).

Mark Vagins hoopt dat hij het drietal heeft weten te inspireren tot een toekomst in de wetenschap. Hij zou hen graag bij zijn onderzoek inlijven, vertelt hij, en hij verwacht dat zij succesvol zullen kunnen zijn. ``Agressiviteit en assertiviteit belangrijke vaardigheden in de natuurkunde. Je ideeën worden voortdurend vergeleken met die van andere slimme mensen. Alleen de sterken overleven.''

Meer informatie: www.candea.nl

    • Jacqueline Kuijpers