Enzo Vitale
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Il neutrino è una particella inafferrabile e lui, Majorana, è scomparso nel 1938: come faremo a scovarli ambedue?


Probabilmente è l'oggetto più inafferrabile del complesso meccanismo delle particelle elementari. Non possiede una carica elettrica, dunque è pressochè impossibile da individuare.

Per dare un'idea della sua consistenza basti dire che è circa 4 milioni di volte più leggero di un elettrone. E per capire la grandezza di quest'ultimo facciamo due conti: dieci miliardi di miliardi di miliardi di elettroni costituiscono un solo grammo di materia. Fate voi le debite proporzioni.
Signore e signori ecco a voi messer neutrino. La particella protagonista dei nostri giorni, nel bene e nel male, definita scherzosamente dai fisici: «Una trottolina fatta di niente, ma assai comune nel nostro Universo».

L'ESPERIMENTO NEL LABORATORIO DEL GRAN SASSO
E se il neutrino gioca a nascondino, c'è pure chi cerca di stanarlo con mezzi e tecniche più disparate. Attualmente sotto la montagna abruzzese sono in corso una serie di esperimenti volti proprio alla caccia di questa sfuggente particella. L'ultimo, che è stato inaugurato oggi, prende il nome dal suo  cacciatore, che in questo caso si chiama Cuore (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), una specie di mostro a  19 teste (torri) che costituiscono il rivelatore dal peso di circa 800 chilogrammi. Il principale obiettivo scientifico dell’esperimento è la  ricerca del rarissimo fenomeno  del doppio decadimento beta senza emissione di neutrini. «Nei prossimi cinque anni - ha detto Oliviero Cremonesi, ricercatore dell'Istituto nazionale di Fisica Nucleare e responsabile scientifico dell’esperimento- questo strumento registrerà una quantità di dati 100 volte superiore a quelli acquisiti in questo primo periodo di attività». Oltretrutto c'è da dire che Cuore è un esperimento di altissima precisione che impiega una tecnologia unica al mondo. La sua realizzazione ha richiesto oltre dieci anni di lavoro.

L'OBIETTIVO
Cuore è già riuscito a restringere significativamente la regione in cui cercare il rarissimo fenomeno. Rivelare questo processo consentirebbe non solo di determinare la massa dei neutrini, ma anche di dimostrare la loro eventuale natura  fornendo una possibile spiegazione alla prevalenza della materia sull’antimateria nell’universo. L’esperimento è una collaborazione internazionale formata da oltre 150 scienziati provenienti da 25 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, del Gran Sasso e di Legnaro. A queste si aggiungono le Università di Bologna, Genova, Milano Bicocca e Sapienza di Roma.


DA DOVE VENGONO, DA COSA SONO GENERATI
Ma da dove provengono queste misteriose particelle? Secondo le più recenti teorie i neutrini sono stati generati dal Big Bang, provengono dalle stelle (compreso il nostro Sole naturalmente), dalle supernovae, dalle centrali nucleari e dagli acceleratori di particelle. I fisici sono convinti che riuscire a capire la natura dei neutrini servirà a svelare molti dei misteri del cosmo e, soprattutto, a comprendere l'origine dell'Universo e la sua evoluzione.


 MAJORANA, MATERIA E ANTIMATERIA
«Il doppio decadimento beta - spiegano i fisici dei Laboratori del Gran Sasso - è un processo nel quale, all’interno di un nucleo atomico, due neutroni si trasformano in due protoni, emettendo due elettroni e due antineutrini. Nel doppio decadimento beta senza emissione di neutrini non vi è invece emissione di neutrini, grazie al fatto che uno degli antineutrini si è trasformato, all’interno del nucleo, in neutrino. Le particelle dotate di carica elettrica non possono subire questa trasformazione perché implicherebbe la violazione di uno dei principi base che descrivono il comportamento delle particelle elementari». Ed è proprio qui che interviene il modello proposto all'epoca da Ettore Majorana: «Se i neutrini e gli antineutrini fossero due manifestazioni della stessa particella, come le due facce di una stessa moneta -è la spiegazione degli esperti-, la transizione tra materia e antimateria risulterebbe allora possibile. Questo fenomeno, seppur estremamente raro, potrebbe esser stato frequente nell’universo primordiale, immediatamente dopo il Big Bang e aver determinato la prevalenza della materia sull’antimateria».


UN PO' DI STORIA
L’esistenza del neutrino fu ipotizzata nel 1930 dal fisico austriaco Wolfgang Pauli che all'epoca già comprese che la proprietà di interagire con la materia erano pressochè inesistenti, ma la sua scoperta ufficiale avvenne solo nel 1956 ad opera di Frederick Reines e Clyde Lorrain Cowan. Tra i grandi studiosi emergono anche gli italiani Enrico Fermi (fu proprio lui  a dare il nome neutrino alla particella), Ettore Majorana, il fisico italiano tra i componenti dei Ragazzi di Via Panisperna, che scomparve misteriosamente nel 1938 sul traghetto che faceva rotta tra Napoli e Palermo, a cui si deve la teoria della coincidenza del neutrino con l' antineutrino, e Bruno Pontecorvo che 1962 ipotizzò la teoria dell'oscillazione del neutrino.

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  Martedì 24 Ottobre 2017, 14:22
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