Riprodotto nei Laboratori del Gran Sasso il metro cubo più freddo dell'Universo. Il risultato è stato ottenuto da un team a guida italiana che ha impiegato una tecnologia di frontiera chiamata 'cryogen free'.
"L’esperimento Cuore (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), che si trova ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Infn -annuncia l'Istituto Nazionale di Fisica Nuclare- ha ottenuto un record mondiale portando una struttura di rame del volume di un metro cubo alla temperatura di 6 millikelvin". "E' la prima volta -prosegue l'Infn- che un esperimento riesce a raggiungere una temperatura così prossima allo zero assoluto (0 Kelvin) con una massa ed un volume di questa entità".
"La struttura di rame così raffreddata, pari a circa 400 kg, è stata per 15 giorni, il metro cubo più freddo dell’Universo" afferma l'Infn. Cuore è un esperimento ideato per studiare le proprietà dei neutrini che vede un’importante collaborazione tra Istituto Nazionale di Fisica nucleare e Università di Milano-Bicocca per la realizzazione del sistema criogenico necessario per raffreddarne i rivelatori. In particolare, l’esperimento cerca un fenomeno raro chiamato doppio decadimento beta senza emissione di neutrini.
"Rivelare questo processo -spiega ancora l'Infn- consentirebbe, non solo di determinare la massa dei neutrini, ma anche di dimostrare la loro eventuale natura di particelle di Majorana fornendo una possibile interpretazione dell’asimmetria tra materia e antimateria che caratterizza il nostro Universo". Cuore è progettato per lavorare in condizioni di ultrafreddo: è infatti composto da cristalli di Tellurite impiegati come bolometri (rivelatori di radiazione) e progettati per funzionare a temperature di circa 10 millikelvin, cioè dieci millesimi di grado sopra lo zero assoluto. "Si tratta di un risultato importante che testimonia come la scienza italiana raggiunga un solido primato nella tecnologia del ultrafreddo grazie all’integrazione e alla collaborazione tra ricerca, università e aziende" commenta Carlo Bucci, ricercatore Infn e Spokesperson italiano di Cuore.
"La temperatura raggiunta nel criostato dell’esperimento, 6 millikelvin, equivale a -273,144 gradi centigradi, una temperatura vicinissima allo zero assoluto pari a -273,15 centigradi. Nessuno ha mai raffreddato a queste temperature una massa di materiale ed un volume simili" sottolinea Bucci.
"Il criostato di Cuore -dice Angelo Nucciotti, docente di fisica nucleare dell’Università di Milano-Bicocca e responsabile della progettazione del criostato- è unico al mondo non solo per dimensioni e potenza refrigerante ma anche perché, grazie all’utilizzo di materiali appositamente selezionati e di speciali tecniche costruttive, garantisce che l’esperimento si svolga in un ambiente con bassissimi livelli di radioattività".
"Una volta completo, il rivelatore -aggiunge Nucciotti- sarà racchiuso in una copertura di piombo antico di età romana, un materiale caratterizzato da una radioattività intrinseca estremamente bassa che fungerà da schermo". Cuore è una collaborazione internazionale formata da circa 130 scienziati provenienti da trenta istituzioni in Italia, Usa, Cina, Spagna e Francia. Per l’Infn partecipano le sezioni di Milano-Bicocca, Bologna, Genova, Padova, Roma La sapienza, e i Laboratori Nazionali Infn del Gran Sasso, di Frascati e di Legnaro.