Les 13 élèves du club scientifique les Deux Infinis (Bourgeolet Anna, Cahu Anatole, Cornillon Charlie, Hinault Marius, Hudry Tom, Naviner Mael, Pachod Aymeric, Piani Hugo, Rose Tao, Sciscia Lucas, Serres Lorenzo, Vlug alentin et Wohlschlegel Flavio), encadrés par Yves Duarte, professeur de physique-chimie et Guillaume Claus, professeur de mathématiques, ont participé au concours scientifique national CGénial.

Ce concours valorise l’enseignement des sciences et des technologies dans les collèges et lycées. Il permet aux jeunes, aidés de leurs enseignants, de présenter un projet didactique et innovant dans de nombreuses disciplines telles que la physique, la chimie, les mathématiques, la technologie, les sciences de la vie et de la terre…

Les élèves ont choisi de concevoir et de créer une chambre à brouillard dont voici un résumé de son fonctionnement : 

« 1. Principe de fonctionnement de la chambre :

La chambre à brouillard est un dispositif servant à détecter les particules émises par la radioactivité.

L'objectif est de créer un gradient thermique important entre le haut et le bas de la chambre, en refroidissant le bas et éventuellement réchauffant le haut. On ajoute alors de l'alcool dans des éponges placées en haut, qui est alors vaporisé. En refroidissant, il condense autour des particules émises par radioactivité, celles-ci ionisent l’air faisant office de noyaux de condensation, formant alors des traces visibles. Un champ électrique peut être appliqué dans la chambre, ainsi toutes les molécules d’air ionisés sont plaquées en bas dans la chambre, ce qui permet l’observation de beaucoup plus d’événements.

2. Notre chambre à brouillard :

La chambre est une cuve en verre posée sur une plaque métallique refroidie par quatre colonnes de deux cellules peltier, elles-mêmes refroidies par un échangeur thermique à eau. Ce dispositif est monté dans un socle imprimé en 3D. Les cellules peltier sont alimentées par deux circuits électriques, un pour celles du haut (P2) et un pour celles du bas (P1).

En haut de la chambre, une gouttière imprimée en 3D contient les éponges et stabilise le couvercle. Celui-ci est constitué de deux plaques de verre entre lesquelles est posée une grille de raquette électrique qui, branchée à une borne d'un condensateur de raquette électrique et combinée à la plaque en aluminium qui constitue la base de la chambre (branchée sur l'autre borne), génère un champ électrique de tension U≈1100V.

La source radioactive est une barre de tungstène avec deux pourcents de thorium placée dans la cuve.

Avant cette version, nous en avons expérimenté plusieurs autres moins propres ou sécurisées que celle-ci (avec un bac d'eau froide et des glaçons remués avec une hélice tenue à la main par exemple).

Sur ce projet nous avons la chance d’échanger avec Yannick Arnoud du Laboratoire de physique subatomique et cosmologie IN2P3 de Grenoble.  Il suit les avancées du projet, en nous conseillant en particulier lorsque nous nous trouvons devant des impasses.» 

Dans le cadre de ce concours, les élèves ont rédigé un compte rendu (voir pièce jointe ci-dessous) et réalisé une vidéo :