Luc wint prijs voor topstage in Genève

De stage van Luc Wigbout bij CERN in Genève was in alle opzichten geslaagd. Hij liep – net voor corona - rond op een inspirerende plek waar aan grootse projecten wordt gewerkt en had internationale studenten als collega’s. Tijdens de lunch had hij uitzicht op de Mont Blanc. En dan was hij ook nog eens met een uitdagende opdracht bezig: ontwerpparameters berekenen voor een re-ionisatiecel, een cel waarin ongeladen deeltjes negatieve lading opdoen. Zijn werk daar was van topkwaliteit en leverde hem zelfs een prijs op: de NNV hbo Jong Talentprijs 2021. Luc is er verguld mee.

Luc Wigbout

Hoe meer geïoniseerde deeltjes hoe beter

Die stageplek bij het gerenommeerde onderzoeksinstituut CERN wist Luc, student Technische Natuurkunde, met steun van docent Jeroen Oostinga te bemachtigen. Eenmaal daar tekende hij aan de hand van bouwtekeningen een zogenaamde ionisatiecel in een simulatieprogramma. Hij definieerde de randvoorwaarden en de natuurkunde die in de cel gebruikt moesten worden. Daarna zocht hij door het invoeren van verschillende waarden de ideale verhouding tussen twee criteria: zo veel mogelijk geïoniseerde deeltjes genereren en de vervuiling van de vacuümopstelling tot een minimum beperken. Een half jaar hard werken leverde een natuurkundig model op waar het team van CERN na Lucs vertrek op voort kon borduren.

Wat je eraan hebt

Wat je hebt aan zo veel mogelijk geïoniseerde deeltjes, vraagt een leek als ik zich dan af. Luc: “Die negatieve lading zorgt dat je de deeltjesbundel van richting kunt laten veranderen, met bijvoorbeeld elektrische velden.” Dat klinkt handig. En wat gebeurt er dan precies in een ionisatiecel? “De cel werkt doordat er koud helium in een buisje wordt geïnjecteerd. Een inkomende deeltjesbundel gaat door dit buisje en zo ontstaat interactie met het helium. Een elektron ‘springt’ over van het helium naar de deeltjes in de bundel. Zo wordt de bundel voor een groot deel negatief geladen, oftewel geïoniseerd, voordat deze de cel weer verlaat.” 

Balans zien te vinden

Hoe meer helium je in een buisje injecteert, hoe meer deeltjes ioniseren. Alleen, bij een hoge instroom van helium loop je de kans dat je de rest van de vacuümopstelling vervuilt. Het is dus een kwestie van balans. Luc: “Het zijn de instroom van het helium, de pompsnelheid van de vacuümpomp, en de heliumtemperatuur samen die bepalen hoe goed de cel werkt.” CERN gebruikt de resultaten van Luc nu om de condities zo aan te passen dat die balans optimaal is.

Prijs is prachtige bonus

 De prijs van de Nederlandse Natuurkundige Vereniging (NNV), dat is een prachtige bonus voor Luc. “Met die erkenning van buitenaf ben ik erg blij. Ik doe dit omdat ik het leuk vind en niet voor een prijs. Het is al geweldig dat er verder werd gewerkt met mijn resultaten.” De prijsuitreiking was vanwege de pandemie voor de tweede keer op rij online en daardoor konden extra veel familieleden en vrienden getuige zijn van Lucs blijdschap. Dat de NNV dit jaar honderd jaar bestaat en zichzelf vanaf nu ‘koninklijk’ mag noemen, maakte de editie 2021 extra bijzonder. Behalve een oorkonde kreeg Luc 500 euro. 

Jeroen Oostinga begeleidde Luc tijdens zijn stage en hij vindt het niet meer dan logisch dat de prijs naar hem is gegaan. “De opdracht was zowel theoretisch als technisch diepgaand (hbo+) en Luc heeft er heel zelfstandig aan gewerkt. Door zijn kritische houding is hij in staat het probleem en de onderliggende natuurkunde te doorgronden. Zijn begeleider daar was onder de indruk van datgene wat hij heeft opgeleverd.”

Stage is meer dan werken

Luc heeft tijdens zijn stageperiode genoten van zijn wandelingen in het Juragebergte. Na een kwartiertje wandelen keek hij al uit over Genève en het schitterende meer erachter. En natuurlijk heeft hij tijdens het Fête de l’Escalade een ketel van chocolade gekocht en deze gebroken. Met deze traditie vieren de inwoners van Genève dat een aanval op de stad in 1602 mislukte. Hij leerde in Zwitserland veel meer dan alleen natuurkundige inhoud. Over andere culturen bijvoorbeeld. Een Zweedse student bakte op de dag van het Luciafeest saffraanbroodjes voor de hele onderzoeksgroep. En binnen de groep bleken visies op de natuur te verschillen. 

Natuurkundig model niet de waarheid

Een belangrijk inzicht leverde zijn verblijf in Zwitserland ook op. Luc heeft aan den lijve ondervonden dat natuurkundige modellen limieten hebben. “Elk model is niet meer dan een benadering van de complexere wereld die erachter ligt. De absolute waarheid is het niet. Zulke filosofische fundamenten voor de natuurkunde vind ik erg belangrijk en ik denk dat het goed is om inzichten als deze zelf op te doen. Dat is toch anders dan wanneer je er alleen over leest.”