Come si fabbricano i neutrini del Cern?

Produrre i neutrini è il primo passo. Poi bisogna anche essere sicuri che quelli che arrivano siano gli stessi...

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Elaborazione dell'interazione di un singolo neutrino con OPERA: nell'immagine, il neutrino entra in basso a sinistra e interagisce con un elemento della parete del rivelatore producendo diverse particelle identificabili dalle loro tracce (© 2007 CERN). |

Perché nulla dovrebbe viaggiare più veloce della luce? Che cosa sono i neutrini? Cosa vuole dire "superluminale"? Cos'è OPERA? Tutte le risposte nel dossier Neutrini, dedicato alla scoperta che promette di rivoluzionare la scienza.

Il fascio di neutrini impiegato nell'esperimento CNGS (CERN Neutrinos to Gran Sasso) viene prodotto al Cern accelerando protoni e facendoli scontrare contro un bersaglio fisso. In seguito alla collisione si creano particelle instabili, i pioni, le quali decadono in particelle più leggere. Dopo il processo di decadimento (o di arresto per interazione con la materia) sopravvivono solo i neutrini, che continuano a viaggiare nella direzione originaria del fascio di protoni, verso i Laboratori Infn del Gran Sasso (LNGS), che raggiungono in pochi millisecondi (circa 3).

A destinazione i neutrini sono "accolti" da una massiccia parete rappresentata dal rivelatore di OPERA, costruito per carpire i segni del loro passaggio. L'apparato sperimentale è posto sottoterra in modo da schermare il fascio di neutrini provenienti dal Cern dalle particelle che provengono dallo spazio. La ricostruzione della direzione (ossia del vertice da cui sono partiti) con complesse operazioni di triangolazione - che all'interno dei laboratori del Gran Sasso si basano su misure effettuate ogni 2 metri - e le operazioni di rilevazione del tempo consentono di essere sicuri che i neutrini intercettati siano effettivamente quelli inviati dal CERN.

 

24 settembre 2011 | Virginia Greco