Nationaal instituut voor subatomaire fysica

De kunst van het kijken naar het allerkleinste: elementaire deeltjes

Nikhef's onderzoek richt zich op deeltjesfysica en astrodeeltjesfysica. In deze takken van de natuurkunde kijken wetenschappers naar elementaire deeltjes.

Wat zijn elementaire deeltjes?
Materie bestaat uit moleculen. Moleculen bestaan op hun beurt uit atomen die deelbaar zijn. Atomen bestaan uit een kern van protonen en neutronen en om die kern bewegende elektronen. Elektronen zijn niet verder deelbaar, protonen en neutronen wel; deze bestaan uit een combinatie van verschillende soorten quarks en gluonen, en dit zijn elementaire deeltjes.


Deeltjesfysica

In de deeltjesfysica wordt met zeer grote detectoren naar elementaire deeltjes gekeken. Deeltjes zoals bijvoorbeeld protonen worden versneld in een deeltjesversneller, en in botsing met elkaar gebracht. De detectoren registreren deze botsingen, die veel energie vrijmaken om andere nieuwe deeltjes te vormen volgens Einsteins E=mc². Eigenlijk is een detector een microscoop, en hoe kleiner we willen kijken, hoe groter de microscoop met haar lenzen moet zijn. Er zijn verschillende versnellers gebouwd, onder andere in Genève op CERN, in Hamburg op DESY en in Chicago op Fermilab.

Astrodeeltjesfysica

De astrodeeltjesfysica brengt natuur- en sterrenkunde samen. In de kosmos vormen zeer sterke magnetische velden als het ware een 'natuurlijke' deeltjesversneller. Voor het astrofysische onderzoek hoeven we daardoor 'alleen' nog de juiste detectoren te bouwen om onderzoek te doen. Daar houden de astrodeeltjesfysici op Nikhef zich mee bezig.

Detector R&D

De afdeling Detector R&D focust zich op het ontwerpen en ontwikkelen van detectoren die elementaire deeltjes kunnen registereren die vrijkomen bij botsingen in deeltjesversnellers.

Theorie en grid computing

De theoriegroep rekent mee met de experimentele natuurkundigen. De afdeling grid computing faciliteert de vele terabytes aan data die de fysici met hun onderzoek genereren en maakt dit beschikbaar voor natuurkundigen over de hele wereld.

Ondersteunende afdelingen

De wetenschappers op Nikhef zouden hun onderzoek niet kunnen uitvoeren zonder de ondersteunende technische afdelingen van Nikhef. Deze afdelingen Mechanische Technologie, Elektronicatechnologie en Computertechnologie ontwikkelen steeds nieuwere technieken voor de bouw en implementatie van de detectietechnieken en data-analyse.