E' stato inaugurato oggi, ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell'INFN, l'esperimento CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), il più grande rivelatore criogenico mai costruito, concepito per studiare le proprietà dei neutrini.
Nei primi due mesi di presa dati, l'esperimento ha funzionato con una precisione straordinaria, soddisfacendo pienamente le aspettative dei fisici che lo hanno realizzato. Grazie alla notevole precisione raggiunta in questa prima fase, CUORE è già riuscito a restringere significativamente la regione in cui cercare il rarissimo fenomeno del doppio decadimento beta senza emissione di neutrini, principale obiettivo scientifico dell'esperimento. Rivelare questo processo consentirebbe non solo di determinare la massa dei neutrini, ma anche di dimostrare la loro eventuale natura di particelle di Majorana, fornendo una possibile spiegazione alla prevalenza della materia sull'antimateria nell'universo. "Questa è solo l'anteprima di ciò che uno strumento di queste dimensioni è in grado di fare", ha commentato Oliviero Cremonesi, ricercatore INFN e responsabile scientifico dell'esperimento CUORE. "Abbiamo grandi aspettative per il futuro. Nei prossimi cinque anni, infatti, CUORE registrerà una quantità di dati 100 volte superiore a quelli acquisiti in questo primo periodo di presa dati" ha aggiunto Cremonesi.
"CUORE ha rappresentato un'incredibile sfida tecnologica il cui successo apre la strada a sviluppi impensati fino a pochi anni fa" le parole di Carlo Bucci, responsabile nazionale INFN e coordinatore tecnico dell'esperimento CUORE. "Grazie alle sue eccezionali caratteristiche è anche uno dei luoghi più freddi di tutto l'universo".
Il rivelatore di CUORE è un gigante di 741 chili realizzato con una tecnologia basata su cristalli cubici ultrafreddi di tellurite progettati per funzionare a temperature bassissime: 10 millesimi di grado sopra lo zero assoluto (–273,15 °C). La sua struttura è formata da 19 torri costituite ciascuna da 52 cristalli di tellurite purificata da qualunque contaminante. La più ardita sfida tecnologica affrontata dall'esperimento è stata la realizzazione del criostato in grado di mantenere a pochi millesimi di grado sopra lo zero assoluto le 19 torri sospese al suo interno. L'esperimento lavora in condizioni ambientali di estrema purezza, in particolare di bassissima radioattività. Il criostato è, infatti, schermato dalla pioggia di particelle che provengono dal cosmo sia dai 1400 metri di roccia del massiccio del Gran Sasso sia da uno speciale scudo protettivo realizzato grazie alla fusione di lingotti di piombo recuperati da una nave romana affondata oltre 2000 anni fa, al largo delle coste della Sardegna. Anche gli altri componenti del rivelatore, come ad esempio i supporti in rame che sostengono le torri, sono stati preparati in condizioni di bassissima radioattività e sono stati assemblati evitando qualsiasi contatto con l'aria per impedire contaminazioni provenienti dall'ambiente.
CUORE è un esperimento di altissima precisione che impiega una tecnologia unica al mondo e la sua costruzione ha richiesto oltre dieci anni di lavoro. Prima di completare CUORE, i ricercatori hanno costruito un prototipo chiamato Cuore-0, composto da un'unica torre in funzione dal 2013 al 2015 i cui primi risultati sono stati annunciati nell'aprile 2015. "Progettare e costruire CUORE è stata un'avventura straordinaria e vederlo in funzione è una grandissima soddisfazione" ha sottolineato Ettore Fiorini, fisico dell'INFN che per primo ha proposto l'esperimento nel 1998. "L'idea di utilizzare rivelatori termici per la fisica del neutrino ha richiesto decenni di lavoro e lo sviluppo di tecnologie che oggi vengono applicate anche in settori molto distanti dalla fisica delle particelle elementari".
L'esperimento è una collaborazione internazionale formata da oltre 150 scienziati provenienti da venticinque istituzioni prevalentemente italiane e americane. Per l'Italia partecipa l'INFN con le sezioni di Bologna, Genova, Milano Bicocca, Padova e Roma1 oltre ai Laboratori Nazionali di Frascati, Gran Sasso e Legnaro. A queste si aggiungono le Università di Bologna, Genova, Milano Bicocca e Sapienza di Roma.
Esperimento Sox, Ferroni: "E' a prova di esplosione nucleare"
Parlando del discusso esperimento Sox, il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Fernando Ferroni ha chiarito che "non c’è alcun pericolo per le persone e per l’ambiente", in quanto la sorgente radioattiva (il Cerio-144 che è sotto forma di polvere solida) è sigillato in modo permanente e sicuro all’interno di una doppia capsula in acciaio saldato che lo rende "a prova di esplosione nucleare".
Già nei giorni scorsi rassicurazioni erano arrivate dal ministro dell’Ambiente Galletti.
Borexino-Sox si basa sull’utilizzo di un innovativo generatore di antineutrini che lavorerà in tandem con Borexino: un rivelatore di neutrini sensibilissimo grazie alla sua ‘radiopurezza’, ottenuta riducendo la radioattività naturale presente normalmente in tutti i materiali, e grazie alla sua collocazione sotto i 1400 metri di roccia del massiccio del Gran Sasso, che lo schermano dalla pioggia di raggi cosmici.
Il lavoro di Borexino in tandem con Sox è di provare l’esistenza di un nuovo tipo di neutrino: il neutrino sterile, la cui scoperta darebbe un importantissimo contributo per la conoscenza della natura. "Il generatore di neutrini Sox, in fase di costruzione in Russia sulla base delle più aggiornate tecniche sarà schermato da uno scudo di oltre due tonnellate di tungsteno. Questo scudo, fabbricato appositamente per Sox, garantisce - ha concluso Ferroni - la totale protezione per le persone e per l’ambiente. L’obiettivo di Sox, in sostanza, è produrre solo ed esclusivamente antineutrini".
Gli ambientalisti: "A prova di bomba nucleare? Vedremo. E sui rischi sismici e i fattori umani?"
"Esperimento SOX a prova di bomba nucleare? Sarà (ma si veda anche oltre sull'attendibilità dell'affermazione), finora sono riusciti a perdere il diclorometano nell'acqua dell'acquedotto da una vaschetta senza neanche accorgersene".
Così il Forum Abruzzese dei Movimenti per l'acqua. "Abbiamo letto le dichiarazioni roboanti del Presidente dell'INFN Ferroni sulla sicurezza dell'esperimento SOX. Ebbene, poichè ci piace ragionare con dati e numeri e non con frasi ad effetto, quando vedremo tutte le carte verificheremo anche se il contenitore effettivamente resiste alle temperature generate da un'esplosione nucleare, giusto per verificare l'attendibilità dell'affermazione del Presidente. Già da ora ci permettiamo di fargli notare che il tungsteno fonde a poco più di 3.400 gradi e che una bomba atomica produce una temperatura ben superiore. In realtà, poiché siamo concreti e rimaniamo attaccati alla realtà, il Presidente farebbe bene a chiarire alcuni aspetti su ben altri tipi di rischio oltre a farci capire come intende derogare all'Art.94 del Decreto 152/2006 che impone il divieto di stoccaggio di sostanze radioattive, anche schermate, nell'intorno di una captazione idropotabile".
Sul rischio sismico - l'affondo degli ambientalisti - si omette di dire che gli apparati nei Laboratori sono sì progettati per reggere scuotimenti importanti "ma, da quanto ne sappiamo (e il direttore in contradditorio a Isola del Gran Sasso non ci ha risposto), non sono progettati per reggere un'eventuale dislocazione generata da una faglia. Si pensi a quanto accaduto sul Vettore, con lo spostamento di oltre un metro tra un lembo e l'altro della frattura. Facciamo notare che dentro i laboratori corre una faglia che nel 1994 si è mossa (è monitorata con un interferometro). Tra l'altro in caso di dislocazione probabilmente ci sarebbero problemi enormi ai tunnel autostradali che sono l'unico modo per raggiungere i laboratori".
Sul fattore umano "basterebbe ricordare che il disastro Germanwings avvenne per un suicidio di un pilota che portò il suo aereo a schiantarsi con 150 persone a bordo sulle Alpi. Un fatto imprevisto ma avvenuto. Anche su questo il direttore dei Laboratori non è riuscito a rispondere ad Isola del Gran Sasso. Sul possibile scenario incidentale con effetto domino con Borexino (o con altri esperimenti) ci permettiamo di ricordare che già oggi i Laboratori sono un Impianto a Rischio di Incidente Rilevante in base al D.lgs.105/2015 e che basta leggere il Piano di Sicurezza Esterno per capire tutti i limiti che riguardano la possibilità di gestire i rischi collegati a sostanze pericolose in un laboratorio sotterraneo con scarsa possibilità di intervento in caso di incendio di vaste proporzioni".
Teorie? "Peccato che il Presidente si sia guardato bene dal ricordare che lo scorso agosto 2016 i laboratori sono riusciti nella difficile prova di perdere del diclorometano cancerogeno nell'acqua dell'acquedotto a partire da una vaschetta con una sequela di errori tragicomici, se non fosse stata una cosa assai seria. Vogliamo scomodare precedenti illustri che hanno coinvolto lo stesso Borexino, anch'esso teoricamente a prova di perdite? Vediamo che storia e fatti non hanno insegnato nulla. L'atteggiamento supponente del Presidente ci ricorda tanto quello che subimmo nel gennaio 2002, quando le associazioni pubblicarono l'elenco delle sostanze chimiche usate nei laboratori, ricevendo per tutta risposta una minaccia da parte dell'allora Commissario dell'ARTA di denuncia per procurato allarme (a cui non fu dato seguito). Dopo 7 mesi ci fu l'incidente con il Trimetilbenzene, con il caso delle pagine strappate del libro mastro degli esperimenti di quei giorni. Poi il sequestro della sala C e di Borexino e la scoperta che i Laboratori operavano senza autorizzazioni. Nel frattempo si scoprì anche che nell'esperimento MACRO erano accadute cose incredibili con i bicchierini di plastica attaccati sugli apparati per intercettare le perdite di olio misto a trimetilbenzene".
Diciamo che se si vuole rimanere nel campo della scienza e dei fatti, i cittadini si sono dimostrati in questi anni certamente più affidabili dei ricercatori. "Di questo siamo molto preoccupati perchè sta emergendo una visione oscurantista e falsamente positivista della scienza in cui è l'ipse dixit a prevalere sui fatti e sui documenti".