Laboratori nazionali del Gran Sasso

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Coordinate: 42°25′11″N 13°31′02″E / 42.419722°N 13.517222°E42.419722; 13.517222

Laboratori Nazionali del Gran Sasso
(Istituto nazionale di fisica nucleare)
INFN logo.svg
Borexino detector.png
Borexino, il rilevatore per neutrini solari a bassa energia impiegato nell'omonimo esperimento e situato nella sala C dei LNGS.
Stato Italia Italia
Tipo Ente pubblico di ricerca
Sigla INFN
Istituito 1984
Capo Lucia Votano, Stefano Ragazzi
Sede Assergi (L'Aquila)
Indirizzo Via G. Acitelli, 22
Sito web

I Laboratori nazionali del Gran Sasso (LNGS) sono dei laboratori di ricerca, appartenenti all'Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), dedicati allo studio della fisica delle particelle. Inaugurati nel 1984, sono di fatto i più grandi laboratori sotterranei del mondo[1].

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Posizione[modifica | modifica wikitesto]

La struttura si compone di una parte sotterranea e di una parte esterna, entrambe poste ad una quota di circa 1000 m sul livello del mare. La parte sotterranea è coperta da 1.400 m di roccia del massiccio del Gran Sasso d'Italia, mentre la parte esterna si trova all'Aquila, in località Assergi, vicino all'omonimo casello autostradale. L'accesso stradale alla struttura sotterranea avviene attraverso la carreggiata del traforo autostradale del Gran Sasso (autostrada A24 Roma-L'Aquila-Teramo), che attraversa la montagna in direzione L'Aquila; sull'altra carreggiata è presente un cambio di senso di marcia appena dopo l'uscita del traforo che permette l'accesso ai laboratori.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Sono gestiti dall'Istituto nazionale di fisica nucleare, ed utilizzati da scienziati di tutto il mondo per condurre ricerche sperimentali moderna in campi come l'astrofisica o la fisica delle particelle.

Il fatto che le sale degli esperimenti siano sotto la montagna permette di ridurre notevolmente il flusso di raggi cosmici presenti in superficie: si parla di "silenzio cosmico". In questo modo diventa possibile osservare particelle elusive come il neutrino, studiare i raggi cosmici residui, ricercare la presenza di materia oscura. Questi obiettivi richiedono condizioni di "silenzio cosmico", enorme purezza dei materiali impiegati, rilevatori passivi piuttosto che acceleratori di particelle. Il campo di studio è dunque quello dell'astrofisica particellare, una disciplina nota anche sotto il nome di fisica astroparticellare.

I laboratori sotterranei contengono tre "sale" (sala A, sala B e sala C) le cui dimensioni tipiche sono di 100 m di lunghezza per 20 m di larghezza e 20 m di altezza. Oltre alle tre sale principali, i laboratori sotterranei sono costituiti da alcuni locali di servizio (guardiole di sorveglianza, servizi igienici, strutture per il condizionamento e il pompaggio dell'aria ecc.), da tunnel di collegamento (uno dei quali collega tutte le tre sale ed è sufficientemente grande da permettere il passaggio di grossi autocarri) e da alcune piccole altre zone sperimentali dove trovano collocazione alcuni esperimenti di più piccole dimensioni geometriche.

In due piccoli tunnel ausiliari, appositamente realizzati, ha trovato collocazione un interferometro ottico. In tempi passati alcuni esperimenti utilizzavano anche dei rivelatori di particelle posti sulla sommità della montagna (Campo Imperatore) sopra i laboratori sotterranei e i dati registrati venivano analizzati in coincidenza o in anticoincidenza con quelli registrati nel laboratorio sotterrano.

I laboratori esterni sono costituiti da diversi edifici separati. Al loro interno si trovano gli uffici della direzione del laboratorio, gli uffici dei diversi gruppi che gestiscono gli esperimenti, alcuni laboratori, una biblioteca e altre strutture di supporto. Inoltre sono presenti diverse sale conferenze, che sono utilizzate non solo per seminari e incontri interni al laboratorio, ma spesso anche come sede di conferenze e assemblee di lavoro internazionali su argomenti scientifici riguardanti i temi trattati dal laboratorio.

Neutrini solari[modifica | modifica wikitesto]

Sin dagli anni 90' fino al 2005, l'esperimento Gallex/GNO (ospitato nella sala A del laboratorio) ha studiato i neutrini solari. I suoi dati hanno confermato che il flusso dei neutrini elettronici solari che arrivano sulla Terra dal Sole è inferiore a quanto previsto dai modelli solari.

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

L'esperimento LUNA misura le probabilita' di interazione delle reazioni che avvengono nel Sole, in altri siti astrofisici e cosmici, lavorando in condizioni assolutamente uniche al mondo, grazie alla condizione di "silenzio cosmico" sopra discussa.

Accesso ai laboratori sotterranei[modifica | modifica wikitesto]

Una peculiarità dei Laboratori sotterranei del Gran Sasso è la facilità d'accesso. Normalmente i laboratori sotterranei sono collocati in miniere abbandonate o in zone dismesse di una miniera ancora attiva e l'accesso alla zona sperimentale, richiede di percorrere cunicoli minerari e lunghi tragitti in ascensore. L'accesso ai Laboratori nazionali del Gran Sasso, invece, avviene direttamente dal tunnel autostradale della A24 Teramo-Roma. Questa collocazione si rivela particolarmente utile, in quanto permette sia un più facile accesso al personale sia un agevole trasferimento all'interno della struttura della strumentazione e delle strutture precostruite all'esterno che possono raggiungere dimensioni notevoli.

Esperimenti[modifica | modifica wikitesto]

Costruzione del criostato CUORE

Elenco di alcuni esperimenti:

Direttori[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ LNGS - Laboratori nazionali del Gran Sasso, lngs.infn.it. URL consultato il 7-10-2012.
  2. ^ Prima donna a dirigere uno dei quattro laboratori dell'Istituto nazionale di fisica nucleare

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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