Borexino

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Il rivelatore Borexino nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso nel settembre 2015.

In fisica delle particelle, Borexino è un esperimento scientifico volto allo studio dei neutrini solari a bassa energia realizzato in Italia, presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso.

Il rivelatore è un calorimetro a scintillazione liquido ad alta purezza. È posizionato in una sfera di acciaio inossidabile che contiene i rivelatori del segnale (PMT) ed è schermato da un serbatoio di acqua per schermare le radiazioni esterne ed identificare i muoni cosmici che riescono a penetrare la montagna sovrastante.

L'obiettivo principale dell'esperimento è di effettuare una misura precisa del flusso di neutrini solari generati dal Berillio-7 e confrontare le misure con le predizioni del Modello Solare Standard. Questo permetterà di migliorare la comprensione dei processi di fusione nucleare che avvengono nel nucleo del Sole. Aiuterà inoltra a determinare le proprietà delle oscillazioni dei neutrini, come l'Effetto Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein.

Gli altri obiettivi dell'esperimento sono la rivelazione dei neutrini solari generati dal Boro-8, dalla catena protone-protone e forse dei neutrini del ciclo catalitico CNO. Il rivelatore potrebbe inoltre essere in grado di rivelare i neutrini provenienti da supernovae della nostra galassia.

I neutrini a bassa energia sono rivelati tramite lo scattering inelastico sugli elettroni. Nel caso degli antineutrini elettronici anche attraverso il decadimento beta inverso sui protoni o sui nuclei di carbonio. L'energia di rinculo dell'elettrone (o del positrone) è convertita in luce di scintillazione che viene poi rivelata da una serie di fotomoltiplicatori[1].

Nel 2014, l'esperimento Borexino ha misurato direttamente e per la prima volta i neutrini primari dalla fusione protone-protone. Una volta che si tenga conto del fenomeno delle trasformazioni (dette in gergo oscillazioni) dei neutrini solari, descritte dalla teoria MSW, la misura di Borexino e' consistente con le aspettative dei modelli solari. Questo risultato, reso possibile unendo competenze di fisica nucleare, astrofisica, fisica teorica e sperimentale, e' una pietra miliare nella comprensione di come funziona il Sole.

Le bande grigie confrontano le regioni di sensibilità dei tre telescopi di neutrini solari in grado di misurare l'energia degli eventi. Si noti che le previsioni dei modelli solari sono in scala logaritmica: Super-Kamiokande e SNO possono osservare circa lo 0.02% del totale, mentre Borexino e' potenzialmente in grado di osservare ogni tipo di neutrino predetto.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ G. Alimonti, C. Arpesella e H. Back, The Borexino detector at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, in Nucl.Instrum.Meth., A600, 1° gennaio 2009, pp. 568–593, DOI:10.1016/j.nima.2008.11.076. URL consultato il 15 novembre 2016.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Fisica Portale Fisica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di Fisica