L’esperimento SOX al Gran Sasso

Un po' di chiarezza su alcune notizie che sono state diffuse negli ultimi giorni

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I Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) e ‘Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) sono stati protagonisti e di una recente puntata della trasmissione Le Iene. Quanto c’è veramente da preoccuparsi? In realtà molto poco.

La parola “nucleare” tende a spaventare le persone: è, purtroppo, legata a fatti storici drammatici. Ma esiste anche un nucleare “buono”. Per fare qualche esempio: la fusione nucleare (si spera una risorsa energetica per il futuro) o la medicina nucleare senza la quale curare alcuni tipi di tumori sarebbe al momento impossibile.

L’INFN ha varie sezioni, ognuna delle quali si occupa di un settore differente. C’è chi si occupa di fisica delle alte energie, in stretta collaborazione con i maggiori laboratori al mondo come il CERN in Svizzera, il Fermilab negli USA o KEK in Giappone. Chi si occupa di trasferimento tecnologico e tanto altro ancora. Il trasferimento tecnologico è quel processo che consente di trasformare tecnologie sviluppate in laboratorio in qualcosa di applicabile nella “pratica”.

Spesso si sente dire “perché spendiamo milioni di euro per la ricerca fondamentale?”.

Si può rispondere con un paragone: pensiamo alle auto da corsa. Una Ferrari è del tutto inutilizzabile nel traffico cittadino. Tuttavia costringe gli ingegneri a pensare a soluzioni innovative per risolvere tutti quei problemi tecnici che su un’automobile convenzionale non si presenterebbero. Col tempo, quelle soluzioni si possono poi adattare anche alle normali auto per renderle più aerodinamiche, più leggere, e via dicendo.

Spesso la risoluzione di problemi all’apparenza di scarso interesse pratico immediato può portare nel tempo a sviluppare tecnologie utili alla collettività.

Nel caso della fisica avviene lo stesso. Per esempio molti dei componenti degli smartphone sono il risultato di decenni di ricerca, sviluppo e applicazione in campi del tutto differenti (come ad esempio la fisica delle alte energie).

Al Gran Sasso si fa un tipo di fisica molto particolare: la fisica dei neutrini.

Tutti ricordiamo lo scivolone dell’allora Ministro Gelmini sul “tunnel dei neutrini” che avrebbe collegato il CERN con il Gran Sasso con una galleria di ben 730 km. I neutrini sono particelle in un certo senso “misteriose”, con proprietà particolari. Il loro studio è fondamentale per far avanzare la nostra conoscenza della natura.

Il problema è che i neutrini sono particelle estremamente “sfuggenti”. Sono leggerissime, quasi non hanno massa, e interagiscono molto poco con la materia ordinaria. Prima di preoccuparsi, i neutrini non sono pericolosi per la salute. Anche in questo momento, mentre leggete questo articolo, siete investiti da circa 100 miliardi di neutrini al secondo per ogni centimetro quadrato di superficie. Questi neutrini vengono emessi dal Sole, a seguito delle reazioni nucleari che avvengono al suo interno.

I neutrini possono anche essere prodotti per via artificiale, ad esempio in un reattore nucleare o utilizzando materiali radioattivi.

Al momento, siamo in grado di misurare le proprietà delle particelle solo se queste interagiscono con gli strumenti. Ad esempio gli occhi sono degli strumenti di misura: vediamo perché i fotoni, di cui è costituita la luce, interagiscono con i fotorecettori della retina. Per le particelle vale lo stesso discorso, solo che gli strumenti sono un po’ diversi. Per i neutrini le cose si complicano notevolmente per via del fatto che interagiscono molto poco con la materia. Detta in soldoni: passano attraverso qualsiasi cosa.

Si fa quindi uso di materiali estremamente densi in modo da “catturarli”. Quando un neutrino viene catturato, viene lasciato un debole segnale che altri strumenti si occupano di leggere e di memorizzare. Sono segnali debolissimi e quindi c’è bisogno di isolare il più possibile l’apparato di misura per evitare che questi vengano soppressi da interferenze con altri processi.

Gran Sasso
Lo “strumento di misura”: il rivelatore Borexino ai LNGS.

Ma quanto isolato? Molto, ecco il perché del Gran Sasso.

I laboratori sono posizionati sottoterra, al di sotto della montagna con chilometri di roccia attorno. Questo crea un’ottima schermatura da ogni fonte di contaminazione esterna. I LNGS sono, al momento, il laboratorio con il migliore isolamento dall’esterno al mondo. Ecco perché sono ideali per studiare i neutrini: essendo le uniche particelle che interagiscono così poco, sono le uniche che possono “sopravvivere” al passaggio per gli strati di roccia e sono quindi le uniche che colpiranno gli strumenti di misura.

Al Gran Sasso si trovano molti esperimenti che sono collaborazioni internazionali con scienziati provenienti da moltissimi paesi.

E l’esperimento SOX? Di recente questo esperimento ha destato scalpore al punto tale che la Regione Abruzzo ha approvato all’unanimità una risoluzione per bloccarlo, di concerto con il servizio diffuso da Le Iene.

L’esperimento SOX ha come obiettivo il confermare o lo smentire l’esistenza del “neutrino sterile”.

Se l’esistenza venisse confermata, si aprirebbe una nuova fase per la fisica delle particelle e per la cosmologia. Sarebbe un segnale di “nuova fisica”, che va oltre al modello attualmente accettato, e che avrà dunque implicazioni notevoli sulla comprensione dell’Universo.

LNGS
Caratteristiche delle sorgenti (Di Noto)

Per fare questo tipo di studi, è necessaria una sorgente di neutrini che sia: potente (che emetta cioè una grande quantità) e pulita (non deve cioè emettere altre particelle o radiazione che possano interferire con i deboli segnali lasciati dai neutrini). Per fare questo SOX impiega due sorgenti artificiali: una di neutrini e una di antineutrini.

E’ vero che i materiali che compongono i “nuclei” delle sorgenti sono estremamente radioattivi.

Ma è anche vero che il materiale si trova in un contenitore completamente sigillato. Questo a sua volta è circondato da una grande quantità di materiale di schermo. In questo modo non fuoriescono radiazioni e altre particelle che possono “sporcare” i segnali prodotti dai neutrini. Le uniche cose che escono dalle sorgenti, sono i neutrini e antineutrini. Come detto prima, questi interagiscono pochissimo con la materia e non sono pericolosi per la salute delle persone.

Sorgenti Radiazione
Sorgenti naturali e artificiali di radiazione.

Per fare invece altri esempi di vita quotidiana in cui veniamo a contatto con la radioattività:

  • Quando mangiamo una banana: si, le banane sono debolmente radioattive
  • Quando voliamo in aereo: ad alta quota la radiazione spaziale è meno schermata. Assorbiamo più radiazione che in una radiografia al petto.
  • Quando facciamo una TAC alla testa riceviamo una dose di radiazione circa doppia rispetto a quella che riceveva in due settimane un abitante della zona di Fukushima dopo l’incidente.

Questo per dire che: l’esperimento SOX non è pericoloso per l’ambiente e per le persone dal punto di vista della radioattività.

A testimonianza di questo, sono già state rilasciate tutte le autorizzazioni necessarie per il trasporto delle sorgenti tanto nel territorio italiano quanto in quelli di tutti gli altri paesi coinvolti.

Purtroppo la mancanza di preparazione scientifica rischia di spargere allarmismo (come in questo caso) o false speranze (vedi caso Stamina) quando sarebbe solo il caso di lasciar parlare chi ha titoli per poterlo fare.

Segnalo infine alcuni articoli e comunicati che possono aiutare a fare chiarezza su tutta la vicenda, includendo anche il caso di presunta contaminazione delle falde acquifere a carico dei laboratori:

 

 

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Ho 26 anni, di Venezia.
Studio Fisica all’Università di Padova. Mi piace analizzare in modo più asettico e meno di pancia i temi dell’attualità e scientifici, ricavando notizie da più fonti e confrontandole in modo da estrarre l’informazione, al di là delle preferenze personali.

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