Malette Cosmix : un détecteur pédagogique et portable de rayons cosmiques

Partenaires du projet

Le détecteur pédagogique COSMIX a été conçu et fabriqué au Centre d’Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG, CNRS/IN2P3 et Université de Bordeaux) sous la direction de Benoit Lott et Denis Dumora. Dix de ces détecteurs ont été financé en 2014 par la région Ile-de-France et la Diagonale Paris-Saclay. Le Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire (LAL, CNRS/IN2P3 et Université Paris-Sud) organise leur diffusion dans les académies de Créteil, Paris & Versailles, avec le soutien des rectorats.

Trois malletes circulent actuellement dans chaque académie, chacune sous la responsabilité d’un enseignant référent. Si vous êtes enseignant en région IDF et que vous souhaitez obtenir le prêt d’une mallette COSMIX, contactez votre IPR ou cosmixIDF_at_lal.in2p3.fr (remplacer « _at_ » par « @ ») pour obtenir les coordonnées des enseignants référents de votre académie.

Avec un minimum de moyens (une simple connexion USB) et sans connaissance technique particulière (aucun réglage nécessaire), la mallette COSMIX permet une inititation aux rayons cosmiques, des particules chargées en provenance de l’espace et qui arrivent en permanence sur Terre. Parmi les produits ultimes de leurs interactions avec l’atmosphère, on trouve des muons, détectés par la mallette COSMIX. Ces particules énergétiques sont produites en altitude ; et si elles arrivent jusqu’au sol, c’est à la fois parce qu’elles interagissent peu et grâce aux effets relativistes – sans lesquels elles ne pourraient parcourir que quelques centaines de mètres avant de se désintégrer puisque leur durée de vie est de l’ordre de 2 microsecondes.

On peut également connecter la mallette COSMIX à un oscilloscope numérique pour observer les signaux électriques produits en sortie des deux détecteurs – des barreaux de scintillateur, dont l’un est mobile pour permettre de compter les détections coïncidentes entre les deux barreaux superposés. Toutes les données des détecteurs (compteur 1, compteur 2, coïncidences compteurs 1-2) sont enregistrées en format texte (CSV) sur une carte SD et sont donc directement exploitables pour des analyses ultérieures.

Le détecteur COSMIX est facilement transportable : il peut fonctionner dans des conditions variées : barreau simple/barreaux en coïncidence, jour/nuit, en extérieur/en intérieur, en altitude/en sous-sol, en plaçant au-dessus de la mallette des matériaux de différentes épaisseurs, etc.