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CNGS (CERN NEUTRINOS TO GRAN SASSO)

La realizzazione di un laboratorio sotterraneo per studiare la natura dei neutrini

I neutrini: la chiave per comprendere i fenomeni cosmici
Tra tutte le particelle elementari conosciute, i neutrini rappresentano quelle più difficili da studiare; il loro ruolo è però fondamentale per comprendere molti fenomeni cosmici. Nell’ambito della fisica astroparticellare, infatti, lo studio dei neutrini è fondamentale perché i neutrini, dopo i fotoni, sono le particelle più numerose presenti nell’universo. Pertanto essi hanno grande importanza in tutte le teorie cosmologiche. I neutrini sono particelle in grado di percorrere elevate distanze per il fatto che raramente interagiscono con la materia e quindi praticamente non vengono assorbiti da essa (come invece avviene per altri tipi di particelle cosmiche). I neutrini provenienti dalla nostra stella, il Sole, portano informazioni riguardo le reazioni che ivi avvengono, permettendo così ai ricercatori di comprendere i meccanismi che le generano.
Il Progetto CNGS: lo studio dei neutrini passa lungo l’asse Ginevra-L’Aquila
Gli esperimenti realizzati in laboratori sotterranei, hanno mostrato che i neutrini hanno una massa, anche se assai piccola, e che, attraverso il fenomeno dell’oscillazione, i neutrini di un tipo scompaiono trasformandosi in un altro tipo. Le osservazioni attuali, fatte in genere con neutrini di origine astrofisica, non permettono però di verificare direttamente il fenomeno della comparsa dei neutrini, in particolare dei neutrini-tau. A tal proposito il Progetto CNGS (Cern Neutrinos to Gran Sasso), realizzato attraverso una collaborazione di ricerca scientifica internazionale tra Italia e CERN, svolge una serie di specifici esperimenti mirati alla studio delle oscillazioni. Il progetto si chiama in questo modo perchè prevede che un intenso fascio di neutrini generato al laboratorio europeo del CERN (European Organization for Nuclear Research) di Ginevra (Svizzera) venga successivamente “inviato” verso i rivelatori di neutrini installati al laboratorio del Gran Sasso, situato a circa 730 chilometri di distanza. Qui gli esperimenti andranno alla ricerca dei neutrini-tau che si originano nella trasformazione lungo il percorso tra il CERN e il Gran Sasso e confermeranno in maniera diretta l’esistenza delle oscillazioni.
Perchè un laboratorio sotterraneo?
Il motivo di realizzare un laboratorio all’interno della montagna del Gran Sasso, sotto 1.400 metri di roccia, è dovuto al fatto che così facendo tale struttura rappresenta uno schermo naturale in grado di far passare solo una piccolissima parte dei raggi cosmici che colpiscono la superficie terrestre. Il laboratorio diviene così un luogo ideale per acquisire informazioni scientifiche relative ai neutrini, senza il disturbo del “rumore di fondo” creato dalla radiazione cosmica, ovvero l’insieme delle particelle provenienti dall’universo che colpiscono incessantemente la superficie terrestre.


Fonte: INFN