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L'accélération de particules... à l'école secondaire

Analyse de pluies acides, dégustation de miel, étude de météorites : des élèves canadiens obtiennent le rare privilège d'utiliser le synchrotron pour mener leurs propres expériences
Le 10 mars 2010
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Centre canadien de rayonnement synchrotron

Pour Palak Suryavenshi, le laboratoire de sciences de 12e année a été la première étape d’un parcours qui lui a permis de vérifier une hypothèse grâce à l’un des accélérateurs de particules les plus évolués d’Amérique du Nord.

En 2007, Palak Suryavenshi et ses camarades de classe du Centennial Collegiate de Saskatoon ont travaillé conjointement avec des chercheurs du Centre canadien de rayonnement synchrotron (CCRS) de l’Université de la Saskatchewan dans le but d’étudier les effets des pluies acides (composées principalement d’acides nitriques) sur la forêt boréale québécoise.

Les élèves ont utilisé une ligne de faisceaux du synchrotron qui convertit les rayons X en des fréquences idéales pour analyser les échantillons de sol. Leurs résultats ont montré que les pluies acides libéraient par lessivage certains types d’aluminium retenus dans le sol et les faisaient s’infiltrer dans la terre  – une découverte que tout chercheur établi aurait été heureux de faire.

 « J’ai pu voir en quoi consistait vraiment la recherche et j’ai acquis la pensée critique dont a besoin un scientifique, précise la jeune fille, maintenant étudiante de première année en sciences à l’université.

Si Palak Suryavenshi a ainsi pu être initiée à la recherche, c’est grâce au programme Students on the Beamlines, qui permet à l’équipe d’une école secondaire canadienne ayant soumis une proposition gagnante de mener ses propres expériences pendant une journée au gigantesque CCRS – le centre fait la taille d’un stade ! Le programme a vu le jour en 2006 après qu’un enseignant du secondaire a avancé qu’il serait bénéfique pour les élèves de jouer un rôle plus actif durant les visites au CCRS.

 « L’objectif pour les élèves, explique Tracy Walker, coordonnatrice à l’éducation et à l’animation au CCRS, est de mener une enquête scientifique originale, différente de celles qu’ils trouvent dans les manuels scolaires et qui ont été réalisées des milliers de fois. »

En 2008, une équipe d’élèves de la Lloydminster Comprehensive High School a pu profiter d’une ligne de faisceaux du CCRS pour étudier les différences de goût entre des miels obtenus à partir de diverses fleurs. Un des élèves avait eu cette idée un matin, en mangeant un bol de céréales Honeycomb.

Les élèves ont étudié 10 échantillons de fleurs, parmi lesquelles la fleur de canola, de sarrasin et d’épilobe à feuilles étroites. Ils ont découvert que les diverses variétés de miel ont des couleurs, des textures et des goûts différents. En utilisant le synchrotron, ils ont été en mesure d’isoler les composés aromatiques qui en modifient le goût.

Le programme Beamlines continue de porter des fruits. Plus tôt cette année, une équipe de la Bell High School d’Ottawa s’est servie du synchrotron pour étudier comment la nanopoudre de dioxyde de titane, un ingrédient de certains écrans solaires, agit sur la croissance des plantes. Un groupe d’élèves du secondaire de la Nouvelle Écosse a aussi aidé les chercheurs de l’Université de la Saskatchewan à extraire suffisamment de données chimiques d’un fragment de météorite pour déterminer de quel astéroïde il était issu. 

« Le CCRS nous a donné la chance de faire une nouvelle découverte, indique Eric Langlois, un élève de l’école Bell, plutôt que de reproduire simplement ce que nous lisons dans les manuels scolaires. »