Scatta la caccia ai neutrini con il Cuore superfreddo «made in Italy» nei Laboratori del Gran Sasso

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di Paolo Ricci Bitti

ASSERGI (L'Aquila) La materia più fredda dell'Universo (meno 273,13 gradi Celsius) per capire, dando la caccia ai neutrini, come funziona quella più calda, come funzionano il Sole e le altre stelle che producono temperature fino a due milioni di gradi. Per capire anche come migliorare le diagnosi e le cure nella medicina genetica e molecolare o come produrre superconduttori che fanno risparmiare energia.

E ancora: sempre sulle tracce degli inafferrabili neutrini, viaggiare a ritroso per duemila anni dalla fantascienza prossima ventura, che ti accoglie maestosamente ogni volta che entri nei Laboratori nazionali del Gran Sasso, fino all'anno 80 avanti Cristo, quando al largo di Oristano naufragò una panciuta nave oneraria carica di lingotti di piombo, ora determinanti nell'esperimento Cuore presentato oggi dall'Istituto nazionale di fisica nucleare nelle sale scavate 1.500 metri sotto le vette dell'appennino centrale già imbiancate dalla prima neve della stagione.

Perfetto per incorniciare l'inaugurazione dell'Osservatorio criogenico sotterraneo per eventi rari (in inglese si arriva all'acronimo Cuore) come è appunto il “doppio decadimento beta senza emissione di neutrini”: un criostato (insomma, un superfreezer unico al mondo) da una tonnellata che per i prossimi cinque anni terrà appunto cristalli di tellurite a un soffio dall'irraggiungibile zero assoluto, ovvero meno 273,15 gradi Celsius. Per dire, nello spazio cosmico si arriva attorno ai meno 230 gradi.

L'alleanza tra l'Infn, che coordina un forte gruppo di università italiane, e i fisici statunitensi permetterà di avventurarsi dove non è mai giunta la caccia allo sfuggente neutrino, particella subatomica elementare dalla massa quasi impercettibile ipotizzata dal tedesco Pauli, al centro di teorie di Majorana su materia e antimateria, e battezzata così oltre 80 anni fa da Amaldi durante un confronto con Fermi. Oltre alla temperatura estrema, per questa ricerca serve anche un ambiente schermato il più possibile dalle radiazioni e, in questo caso, i laboratori del Gran Sasso, protetti da milioni di tonnellate di roccia, sono i più avanzati al mondo.

LA NAVE ONERARIA
Di più: il meccanismo di Cuore è stato schermato con il piombo ritrovato in una nave romana. Il racconto del fisico Ezio Previtali, fra i protagonisti dell'esperimento, toglie il respiro: “Il piombo perde la radiottività naturale molto in fretta con un ciclo di dimezzamento di 22 anni, così nel 1992 abbiamo dato una mano agli archeologi nel recupero di quei lingotti bimillenari. Noi abbiamo avuto il metallo ideale per il nostro esperimento, invece  agli archeologi sono restati un sacco di dubbi. Che ci faceva quella nave nel mare fra Sardegna e Spagna, fuori dalle rotte più note di questo tipo di traffici? Beh, grazie ai nostri spettrometri abbiamo indirizzato le ricerche verso la Spagna, verso Cartegena, dove c'erano miniere di argento. Quel piombo, in realtà, era lo “scarto” della lavorazione dell'onere, l'argento, che la popolazione di Cartegena aveva dovuto pagare a Roma per evitare che il suo territorio venisse messo a ferro e fuoco dopo una rivolta. E, già che c'erano, i romani si presero anche il piombo”.  Così, durante la presentazione di Cuore, laggiù nelle vertiginose profondità del Gran Sasso, disorientati dall'essere a pochi passi dal “metro cubo di materia più fredda dell'Universo”, si possono anche sfiorare con le dita le scritte-marchio delle fonderie romane su quei lingotti di 2.000 anni fa pensando al futuro che verrà svelato dagli studi sui neutrini.

Poi, fra chi finanzia questi esperimenti (Cuore costerà una trentina di milioni di euro), c'è anche chi sa che queste ricerche, oltre a far progredire la conoscenza, rendono mediamente tre volte quanto investito, senza contare l'incalcolabile e imprevedibile indotto delle scoperte intermedie e dei brevetti che capita spesso di registrare sulla strada della meta finale. Si parte per scoprire una cosa e nel cammino se ne trovano altre, a volte persino più entusiasmanti. 




«Una tonnellata di rivelatori sospesa dentro il frigorifero più freddo mai realizzato per contenere una quantità significativa di materia, a una temperatura pochissimo distante dallo zero assoluto». Così il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Fernando Ferroni, ha descritto l'esperimento Cuore.

«I più grandi centri internazionali della fisica hanno scelto di venire qui a realizzare l'esperimento Cuore, tra le montagne abruzzesi, proprio per l'eccellenza e l'unicità di questi laboratori». Ha aggiunto Paolo Gorla, responsabile del gruppo di ricercatori dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) coinvolto nell'esperimento.



«In giro per il mondo, gli esperimenti competitor di Cuore si svolgono all'interno di miniere esaurite o in attività, con tutta la difficoltà di realizzare all'interno un apparato scientifico. Questa struttura, al contrario - ha aggiunto - è unica. Il refrigeratore del rivelatore è il più grande di questo tipo mai realizzato». Gorla ha spiegato come si tratti di «una grande collaborazione internazionale tra Italia e Stati Uniti, dal parte nostra con l'Infn, dal lato americano con il Department of Energy, il più grande ente finanziatore di progetti scientifici, e le principali università nel campo della fisica: Mit, Yale, Berkley». 



 
Lunedì 23 Ottobre 2017, 19:12 - Ultimo aggiornamento: 25 Ottobre, 17:08
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