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Dal particellare… all’Universale

di Mariano Campo e Zammù TV (video)

Alla scoperta delle attività dei Laboratori nazionali del Sud di Catania che, in occasione della 26esima edizione della Settimana della cultura scientifica e tecnologica, hanno aperto le porte alle telecamere di Zammù TV




Ventimila leghe sotto i mari, al largo di Capo Passero di Portopalo, un grande telescopio sottomarino si cimenta nell’ardua impresa di "catturare" le tracce degli inafferrabili neutrini, le particelle ad altissima energia più misteriose ed elusive dell’Universo. L’occhio (e l’orecchio) degli abissi è la punta di diamante della missione KM3NeT realizzata dai Laboratori nazionali del Sud di Catania – una delle strutture di ricerca dell’Istituto nazionale di Fisica Nucleare – che è stata inserita tra i progetti strategici dell’Unione europea. 

Oltre a cercare risposte sui neutrini e informazioni sulle reazioni cosmiche a più elevata energia (per tale ragione, difficilmente riproducibili in laboratorio), in virtù della sua collocazione a 3 mila e 500 metri al di sotto del mar Ionio e in un luogo estremamente inaccessibile e ostile per pressioni e livelli di corrosione, la poderosa e avvenirisitca stazione permanente installata dall’Infn – osserva la dottoressa Piera Sapienza - risulta «estremamente utile per il monitoraggio sismico e vulcanologico e perfino per studiare abitudini e comportamenti dei grandi cetacei presenti nell’area mediterranea, assicurando così all’impresa un ampio respiro multidisciplinare».

KM3NeT è soltanto uno dei progetti in cui sono impegnati i Laboratori catanesi che, in occasione della 26esima edizione della Settimana della cultura scientifica e tecnologica (3-9 aprile 2017), hanno aperto le porte alle telecamere di Zammù TV.

Il viaggio alla scoperta del “ventre” della struttura di Santa Sofia – introdotto dal direttore dei Lns Giacomo Cuttone – parte dai due grandi acceleratori di particelle, il Tandem e il Ciclotrone superconduttore. «Si tratta di macchine in grado di accelerare ioni carichi positivi o negativi sfruttando l'applicazione di un campo elettrico che produce la forza di Coulomb che si esercita sulle particelle – spiega il dottor Danilo Rifuggiato -. Originariamente sono nati per scopi di ricerca in fisica nucleare e particellare: ci consentono, ad esempio, di comprendere i meccanismi di formazione degli elementi principali quali idrogeno, elio, carbonio e ossigeno, riproducendo un po’ quanto avviene nelle stelle. Adesso vengono applicati anche per lo studio dei materiali, dei beni culturali, per l'adroterapia (il trattamento di alcuni tumori della regione oculare), e per testare componenti elettronici da inviare nello spazio. E nel prossimo futuro saranno in grado di fornire fasci di intensità circa 100 volte superiore a quelli odierni».

Nella struttura è operativo anche il LANDIS (Laboratorio di Analisi Non Distruttive In Situ), che esegue analisi molto accurate della composizione e dello stato di conservazione di opere d’arte e di beni archeologici e architettonici. «Attraverso l’impiego di particelle – racconta la dottoressa Claudia Caliri - siamo in grado di risalire ai processi chimici che stanno dietro un’opera pittorica, o ancora accertarne l’autenticità esaminando tutto ciò che non è più visibile a occhio nudo e ricostruendo quanto è avvenuto durante la realizzazione o in epoche successive, indicando eventualmente appropriate metodologie di conservazione o restauro. In particolare, lavoriamo per sviluppare strumentazione portatile che permetta la scansione di opere e beni di grandi dimensioni e inamovibili».

Un’altra delle attrezzature operative ai Lns è lo spettrometro Magnex che, grazie ad uno specifico campo magnetico, riesce a separare le particelle provenienti dagli acceleratori, ricavando importanti informazioni su di esse. «Il principio è lo stesso degli spettrometri luminosi – precisa la dottoressa Diana Carbone -, i due grandi magneti impiegati indirizzano e scindono i fasci accelerati e il loro comportamento consente di studiare le reazioni nucleari e di avere informazioni sulla natura dei neutrini».