Esperimento Borexino: osservati i primi geoneutrini

Il Giornale Online
Segnalato da Elerko

Queste elusive particelle rappresentano l’unico veicolo diretto di informazioni dell’abbondanza e sulla distribuzione degli elementi radioattivi all’interno del pianeta: misurandone il flusso e lo spettro è possibile ricostruire la distribuzione della radioattività a lunga emivita degli elementi radioattivi.
Il rivelatore Borexino, fiore all’occhiello dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nnucleare (INFN) ha permesso di rivelare per la prima volta i geoneutrini, gli antineutrini di tipo elettronico prodotti nei decadimenti beta degli isotopi naturali radioattivi che si trovano al centro della Terra.

La notizia riveste particolare interesse, tenuto conto che i geoneutrini rappresentano l’unico veicolo diretto di informazioni dell’abbondanza e sulla distribuzione degli elementi radioattivi all’interno del nostro pianeta. Misurando il flusso e lo spettro di queste elusive particelle è infatti possibile ricostruire la distribuzione della radioattività a lunga emivita degli elementi radioattivi.
Finora infatti la composizione degli strati geologici più profondi sono state ottenute con metodi indiretti: gli studi sismologici forniscono infatti i valori limite del profilo di densità mentre la geochimica costruisce modelli sulla base dei dati ricavate dalla composizione chimica delle rocce degli strati di roccia più superficiali, dei meteoriti condritici e dalla fotosfera del Sole.

In particolare, la rivelazione dei geoneutrini prodotti dal decadimento del potassio-40, oltre che di molti radionuclidi della catena di decadimento dell’uranio-238 e del torio-232, consente anche di stimare il contributo radiogenico al bilancio complessivo del calore terrestre: prorio queste prime misurazioni permettono di confutare l’ipotesi che all’interno della Terra sia presente un geo-reattore attivo, ovvero che il calore stesso sia prodotto da reazioni nucleari naturali.

“Questa scoperta apre una nuova era nello studio dei meccanismi che governano l’interno della Terra: uno studio esteso dei geoneutrini in vari punti della superficie terrestre darà la possibilità di avere informazioni più precise sul calore prodotto nel mantello, e quindi sui moti convettivi che sono alla base dei fenomeni vulcanici e dei movimenti tettonici”, ha spiegato Gianpaolo Bellini, ricercatore del dipartimento di fisica dell’Università degli studi di Milano e dell’INFN, primo autore dell’articolo http://arxiv.org/abs/1003.0284 di resoconto postato su arXiv.org. “Il successo di questo studio è stato reso possibile dalle nuove tecnologie da noi sviluppate al Laboratorio del Gran Sasso, che hanno permesso di raggiungere in Borexino livelli di purezza da elementi radioattivi mai raggiunti prima da nessuno, in aggiunta alla lontananza del sito del Gran Sasso da reattori nucleari».

Borexino è una collaborazione internazionale di oltre 100 ricercatori provenienti, oltre che dall’Italia, da Stati Uniti, Francia, Germania e Russia, che ha come scopo l’osservazione dei neutrini: il suo “cuore” è uno scintillatore liquido di 278 tonnellate di presudocumene dopato con difenilossazolo confinato all’interno di un sottile contenitore sferico di nylon con un raggio di 4,25 metri. alloggiato nella sala C dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, a 1400 metri di profondità del più grande massiccio dell’Italia centrale. Proprio per la sua posizione, oltre che per le caratteristiche proprie dell’apparato sperimentale, Borexino è soggetto a una radioattività intrinseca estremamente bassa.

«Gli straordinari risultati dell'esperimento Borexino premiano anni di intenso lavoro e sono stati possibili grazie alle caratteristiche uniche al mondo del nostro Laboratorio sotterraneo e alla estrema radiopurezza dei materiali utilizzati per l'apparato sperimentale”, ha aggiunto Lucia Votano, direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso. “L'esperimento stava già dando importanti informazioni sul funzionamento interno del sole e adesso ha prodotto la prima misura mondiale dei geoneutrini provenienti dalle profondità del nostro pianeta. Ancora una volta il Laboratorio del Gran Sasso dimostra di essere un centro di ricerca di eccellenza nel campo della fisica astroparticellare».

Fonte: http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/Esperimento_Borexino:_osservati_i_primi_geoneutrini/1342284

Esperimento Borexino: osservati i primi geoneutrini ultima modifica: 2010-03-02T19:50:31+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l'incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all'autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)