Icon up Overzicht

Natuurkundig onderzoek aan de Radboud Universiteit

Onderwerp: Overige onderwerpen

Nijmeegse natuurkundigen doen onderzoek in richtingen die variëren van Experimentele Hoge-energiefysica tot Biofysica en Sterrenkunde. Maar wat onderzoeken deze afdelingen nou eigenlijk?

Lab voor hoge magneetvelden (HFML)

In Nijmegen staat één van de sterkste magneten van de wereld! De magneet is zo sterk dat je er zelfs normale dingen mee kan laten zweven, zoals kikkers (zie filmpje). Met deze magneet wordt heel verschillend onderzoek verricht. Zo zijn de eigenschappen van materialen in hoge magnetische velden onderzocht. De magneet bevat een holle cilinder waarbinnen een sterk magnetisch veld ontstaat. Wanneer bijvoorbeeld een kikker zich in dit veld bevindt, wordt hij gemagnetiseerd en ontstaat er een kracht omhoog die de zwaartekracht opheft. Zo kan men een kikker of wat dan ook laten zweven.

Meer informatie over het HFML vind je hier (ook filmpjes van zwevende kikker en aardbei).

Applied Materials Science (AMS)

De afdeling Applied Materials Science (AMS) richt zich op het groeien van kristallen en het maken van halfgeleidende materialen. Wat kun je hiermee? Deze materialen worden o.a. gebruikt om zonnecellen te maken, waar zonnepanelen uit zijn opgebouwd. Deze zonnecellen zetten energie van zonlicht om in elektrische energie.

 

In de toekomst zullen de fossiele brandstoffen opraken en daarom moeten we voor alternatieve energievoorzieningen zorgen. Zonne-energie is een goede milieubewuste vervanger. De zonnecellen die er nu in zonnepanelen worden gebruikt, hebben maar een laag rendement, waardoor er veel van de energie die op het paneel valt, niet wordt benut. De afdeling AMS doet daarom onderzoek naar het vergroten van dit rendement om meer zonne-energie op te vangen.

Meer informatie over zonnecellen vind je hier.

Experimentele hoge-energiefysica (EHEF)

Deze afdeling werkt samen met mensen over de hele wereld aan een project van CERN (een enorm natuurkundig instituut in Zwitserland). Samen doet men onderzoek naar de kleinste deeltjes die er bestaan: quarks. Deze deeltjes bevinden zich o.a. in protonen en neutronen. Het doel van het onderzoek is om meer informatie over de eigenschappen van deze deeltjes te verkrijgen. Het lastige is dat quarks niet als vrije deeltjes bestaan. Ze bestaan alleen samen in groepjes bijvoorbeeld in protonen. Door twee protonen met een hele hoge snelheid tegen elkaar te laten botsen, komen de quarks eruit vrij en kan men ze toch onderzoeken. De detector in Zwitserland die hiervoor gebruikt gaat worden is net pas af en gaat men vanaf 2008 voor onderzoek gebruiken.

Meer informatie over de nieuwe detector van CERN vind je hier.

Theoretische hoge-energiefysica (THEF)

Onderzoek vindt niet alleen plaats in laboratoria, het kan ook plaatsvinden achter een bureau. De THEF is zo’n plaats. Hier proberen wetenschappers een nieuwe theorie te bedenken of een andere af te maken. Het gaat tegenwoordig vooral om theorieën over de kleinste deeltjes die er bestaan: elementaire deeltjes. Zo is er het Higgs-probleem, iets dat natuurkundigen over de hele wereld proberen op te lossen. De theorie van dit probleem is nu grotendeels uitgewerkt en men verwacht dat het Higgs-deeltje in 2008 bij CERN wordt waargenomen.

Meer informatie over het Higgs-deeltje vind je hier.

Biofysica

Bij deze afdeling past men de natuurkunde toe op het menselijk lichaam en het gedrag van de mens. Men doet hier o.a. onderzoek naar de elektrische activiteit in het menselijke lichaam. In het zenuwstelsel wordt informatie namelijk doorgegeven via kleine elektrische signalen. Door zo veel mogelijk over deze signalen te weten te komen en ze na te bootsen, ontwikkelt men technieken die in de geneeskunde gebruikt kunnen worden.

 

Ook verricht men onderzoek naar het vestibulaire systeem, beter bekend als het evenwichtsorgaan. Dit orgaan zit in je hoofd en meet de stand van het lichaam in de ruimte, dus bijv. of je ligt of rechtop staat. Zo zorgt het ervoor dat je je evenwicht kan bewaren en niet omvalt. Door mensen rond te draaien, test men hoe dit orgaan werkt. Ook bekijkt men hoe de informatie naar de hersenen wordt gestuurd.

Sterrenkunde

De Nijmeegse afdeling Sterrenkunde richt zich op het onderzoeksgebied dat men hoge-energie-astrofysica noemt. Dit betekent kortweg dat men naar energieveranderingen bij sterren kijkt. Sterren zenden soms heel veel energie uit in de vorm van röntgen- en gammastraling. Deze straling wordt opgemeten en zo wint men informatie over de ster. Omdat de straling niet door onze atmosfeer komt, meet men niet vanaf de aarde maar vanuit een satelliet in de ruimte.

Meer informatie over sterrenkunde vind je hier.

Scanning Probe Microscopy (SPM)

De Scanning Probe Microscopy (SPM) is een apparaat waarmee je op heel kleine schaal een materiaal kunt bekijken. Het is een soort microscoop, maar dan veel sterker, je kunt er namelijk zelfs atomen mee onderscheiden. Met een heel kleine naald die aan de microscoop vast zit kan men atomen weghalen en plaatsen precies waar men het wil hebben. Deze precieze techniek kan worden gebruikt om op de kleinst mogelijke schaal apparaatjes te maken.

Meer informatie over deze afdeling vind je hier.

Molecuul- en laserfysica

Deze afdeling gebruikt lasers om moleculen te onderzoeken. Deze techniek kan op veel manieren gebruikt worden. Eén van die manieren is bij onderzoek naar broeikasgassen. Samen met afdelingen van biologie en scheikunde uit het hele land heeft deze afdeling zich bezig gehouden met het broeikaseffect. Andere wetenschappers beweerden dat planten veel methaan uitstootten, wat het broeikaseffect versterkt. Met behulp van lasers heeft deze afdeling echter bijgedragen aan het bewijs dat dit niet waar is. Planten stoten maar heel weinig methaan uit bleek uit het onderzoek, zó weinig dat het nooit kan bijdragen aan het broeikasprobleem.