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Progetto EEE (Extreme Energy Events)
ITN Artiglio di Viareggio

Lo studio dei raggi cosmici primari di altissima energia (> 1’000’000 TeV) rappresenta un campo di estremo interesse per la ricerca fondamentale. Infatti, i loro costituenti sono considerati le ceneri del Big Bang ed il loro studio potrà fornirci importanti informazioni sui primi istanti di vita dell'Universo e su ciò che si è formato in seguito a tale evento. Sono inoltre allo studio ipotesi che prevedono un’importante influenza dei raggi cosmici su processi climatici caratterizzati da scale temporali e spaziali molto diverse. Le informazioni disponibili, ad oggi, su questa radiazione estremamente energetica, che rappresenta una minima parte della radiazione cosmica primaria, sono scarse ed incomplete. Uno dei principali problemi per lo studio è la bassissima frequenza  per unità di superficie con la quale tali particelle raggiungono la Terra (< 1 particella/kmq/anno). Da qui l’esigenza, per avere una buona mole di dati sperimentali in un tempo ragionevole, di creare un esperimento nel quale i rivelatori siano sparsi su una vastissima superficie, così da poter svolgere misure di coincidenza sullo sciame che viene a formarsi a seguito dell'urto del cosmico primario con un nucleo atomico della atmosfera. L’idea del prof. A. Zichichi di coinvolgere le scuole superiori risponde molto bene a questa esigenza e porta con sé un altro aspetto positivo e particolarmente significativo: appassionare gli studenti alla scienza facendoli protagonisti di un’attività di ricerca scientifica di altissimo livello e rendendoli, al tempo stesso, ambasciatori di una corretta divulgazione della cultura scientifica.

Per questo in molte scuole, sparse su tutto il territorio italiano, verranno installati dei telescopi per raggi cosmici. Tali telescopi consistono, in estrema sintesi, in un array di tre condensatori piani, della superficie di circa 2 mq, disposti verticalmente uno sull’altro. Per la loro particolare costruzione,  questi condensatori denominati Multigap Resistive Plate Chamber (MRPC) sono in grado di ricostruire con precisione la posizione nella quale la particella prodotta dai raggi cosmici secondari (prevalentemente muoni) li intercetta. Dalla coincidenza delle informazioni dei tre piani è dunque possibile ricostruire la direzione della velocità della particella incidente e quindi, attraverso le coincidenze con un secondo rivelatore, alla localizzazione del primario responsabile della cascata formatasi in seguito al suo urto con un nucleo atmosferico.

Il flusso di dati delle particelle di energia più bassa potrà essere usato anche localmente, nella nostra scuola, per verificare correlazioni o anti-correlazioni con altre grandezze fisiche (ad esempio di tipo meteorologico), in quanto il rate di queste radiazioni è tale da fornire una buona statistica anche per un unico rivelatore.

L’ITN Artiglio ed il Liceo Scientifico Barsanti e Matteucci di Viareggio hanno deciso di prendere parte a questo ambizioso progetto. Dalla primavera 2008 fino ad oggi le due scuole hanno svolto in stretta collaborazione corsi propedeutici per gli alunni partecipanti, con intervento di personale INFN della sezione di Pisa, dei LNF e del Centro Fermi di Roma. Nell’Aprile 2009 gli studenti dell’ITN Artiglio, assieme al prof. Lucchesi e al prof. Pescaglini, si sono recati a Ginevra, presso i laboratori del CERN dell'esperimento ALICE, per costruire i rivelatori che saranno, durante il prossimo anno scolastico 2009/2010, installati e messi in opera nella nostra scuola.

 

Descrizione del progetto