L’esperimento SOX, dedicato allo studio dei neutrini che userà l’apparato di Borexino (già presente nei Laboratori del Gran Sasso- INFN) è un vero portare verso una nuova idea di fisica fondamentale.

Il rilevatore di neutrini è sensibilissimo e la radiopurezza è assolutamente fondamentale per svolgere l’esperimento collocato sotto i 1400 metri di roccia del Gran Sasso, noi abbiamo parlato con il coordinatore dell’esperimento Marco Pallavicini che ha risposto a ogni nostra domanda in modo da fornire ai nostri lettori un quadro completo e divulgativo della situazione.

Come ha specificato l’INFN, Sox NON è un esperimento nucleare che prevede la manipolazione di atomi, come accade per esempio in una centrale nucleare, ma un esperimento scientifico che usa una sorgente radioattiva sigillata, costituita da circa 40 grammi di polvere di Cerio 144.

– Come funzionerà SOX?

SOX è un esperimento di fisica del neutrino che vuole verificare l’esistenza o meno di neutrini aggiuntivi rispetto a quelli noti in natura. Sarà realizzato con una sorgente artificiale di neutrini (una sorgente radioattiva completamente schermata e sigillata) e l’apparato di Borexino per rivelare i neutrini stessi. Si prenderanno dati per 18 mesi.

– Come interagirà con Borexino?

Il generatore sarà posto a circa 8 m dal centro del rivelatore di Borexino, all’interno di un tunnel di cemento armato e chiuso da una porta in acciaio. Non vi sarà alcuna interazione né alcun contatto con alcuna parte degli apparati di Borexino. La sorgente è realizzata in modo da essere completamente sicura anche qualora si verificassero eventi incidentali come allagamenti (sia di acqua o dello scintillatole presente in Borexino), incendi (la capsula interna è certificata fino a 800 gradi centigradi e la schermatura biologica di tungsteno fonde a più di 1500 gradi), o terremoti.

– Come è stata realizzata la schermatura per l’esperimento?

Il generatore è realizzato da due parti inseparabili: una capsula (doppia) in acciaio anti-corrosione e resistente a alte temperature (800 C) in cui è sigillato in modo permanente il Cerio-144; una schermatura in tungsteno (tungsteno, ferro e nichel per essere esatti) dello spessore minimo di 19 cm che garantisce la completa schermatura delle radiazioni al livello necessario a poter usare lo strumento in piena sicurezza per le persone, per l’ambente e per la popolazione.

– Su cosa si concentrerà SOX, rispetto a strumenti simili in giro per il mondo, per avere delle novità sul neutrino sterile?

La unicità di SOX è quella di essere l’unico esperimento che non usa come sorgente di neutrini un reattore nucleare ma appunto una sorgente. Una sorgente è un oggetto molto più semplice e molto meglio conosciuto per quanto riguarda il flusso di neutrini emesso, e quindi rende possibile un esperimento più preciso e meno soggetto a incertezze nella misura.

– Il totale isolamento di SOX è fondamentale per avere una buona riuscita dell’esperimento. Quando si progettano esperimenti del genere quanto guadagno si ha in termini di sviluppi tecnologico?

Le ricerche in fisica fondamentale come questa non sempre hanno applicazioni ovvie o immediate. SOX è un progetto molto innovativo in cui si dimostra proprio la capacità di realizzare sorgenti di neutrini di semplice uso. Sarà il tempo a dire se questo potrà avere ricadute tecnologiche o industriali. L’assoluta sigillatura della sorgente è cruciale per l’esperimento e per il laboratorio. La sorgente sarà installata all’interno della camera pulita di Borexino e DarkSide, due esperimenti che hanno come elemento chiave la bassissima radioattività, milioni o miliardi di volte inferiore a quella naturale presente in aria, acqua e materiali. La camera pulita in oggetto, tanto per fare un esempio, è equipaggiata con un impianto di purificazione dell’aria che riduce il Radon radioattivo di più di mille volte. Si può immaginare se ci possiamo permettere di disperdere un singolo atomo di Cerio 144.

– All’esperimento è connesso un qualche rischio ambientale per le zone circostanti?

Assolutamente no. La sorgente è sicura, sigillata, poco radioattiva (gli operatori più esposti prenderanno una dose di molto inferiore a quella di una radiografia), a prova di incidente. Anche l’ipotesi dell’attacco terroristico o dell’azione deliberata non ha senso. La sorgente sarà chiusa in luogo inaccessibile, chiuso a chiave, sotto guardia armata 24h/24h, e sarà scortata dalle forze dell’ordine durante tutti i trasporti. Per aprire ipoteticamente il contenitore servono strumenti appositi, un paranco per sollevare un tappo di centinaia di kg, molte ore di tempo indisturbate senza che nessuno intervenga o faccia qualcosa. Uno scenario semplicemente ridicolo. Tutti gli altri scenari incidentali più sensati (allagamento, terremoto, incendio) sono stati valutati e le misure necessarie adottate per annullare ogni rischio.

– Qual è il sogno, che tutti gli scienziati del laboratorio, sperano di veder realizzato con SOX?

La ricerca si fa passo passo. Esiste un dubbio (debole, tutto da confermare) che esistano altri neutrini. Indipendentemente dalle opinioni personali, l’unico modo che la scienza ammette per togliere il dubbio è quello di fare un esperimento serio. SOX è questo. Quali saranno i risultati lo decide la natura. Se scoprissimo i neutrini sterili sarebbe un risultato importantissimo per la fisica e per la cosmologia. Se non li scopriremo, la ricerca batterà altre strade.

 

Gianluigi Marsibilio