Il Progetto Icarus, dal Gran Sasso agli Stati Uniti

icarus infn lngsDai Laboratori sotterranei del Gran Sasso alla struttura del FermiLab a Chicago, negli Stati Uniti. Questo il viaggio che sta per intraprendere il progetto ICARUS, il più grande rivelatore di neutrini del mondo ad utilizzare Argon allo stato liquido; ha infatti dimensioni imponenti: è lungo 20 metri, con una massa di 760 tonnellate. “ICARUS T600 – ha spiegato Antonio Masiero, vicepresidente dell’INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare – è l’unico rivelatore al mondo con più di 600 tonnellate di Argon che sia stato in grado di funzionare con successo”. L’esperimento “usa una tecnica ad alta precisione e innovativa per individuare i neutrini prodotti artificialmente in un acceleratore. Questa tecnica, sviluppata dall’INFN e utilizzata inizialmente per il funzionamento dell’esperimento ICARUS nei Laboratori del Gran Sasso dell’INFN, contribuirà in modo sostanziale alla ricerca sui neutrini nella nuova struttura sperimentale del Fermilab.”

Il trasferimento di sede sarà gestito da una equipe di scienziati, coordinati dal premio Nobel Carlo Rubbia. Attivo nei Laboratori del Gran Sasso – LNGS dal 2010 al 2014, Icarus è stato finora dedicato alla rilevazione di fasci di neutrini emessi dal CERN di Ginevra. Proprio al centro internazionale di ricerca svizzero è stato momentaneamente trasferito, per essere sottoposto a verifiche di manutenzione e ad un collaudo, prima di essere trasportato negli Stati Uniti.

Verrà installato al Fermi National Accelerator Laboratory – FermiLab, dove sarà parte integrante di tre rivelatori ad Argon liquido, che tramite una particolare tecnologia permetteranno di realizzare immagini tridimensionali delle tracce lasciate dalle particelle cariche prodotte dai neutrini nella loro interazione con l’argon. “La camera a proiezione temporale ad Argon liquido – ha spiegato lo stesso professor Rubbia – è una nuova tecnologia molto promettente che abbiamo originariamente sviluppato con la collaborazione ICARUS, iniziando da un esperimento da tavolo, fino ad arrivare all’enorme cacciatore di neutrini”. Rubbia ha anche sottolineato l’aspettativa che questa “diventi la tecnologia leader nei grandi rivelatori ad Argon liquido grazie alla sua abilità nel registrare con precisione millimetrica le tracce ionizzanti.”

L’obiettivo di questi tre esperimenti, integrati tra loro, è anche consentire di individuare un eventuale quarto tipo di neutrino, che si aggiungerebbe così ai tre tipi già conosciuti: elettronici, muonici e tauonici. Costituiranno inoltre le basi per sviluppare l’esperimento DUNE che verrà realizzato in una struttura sperimentale costruita ad 800 miglia dal Fermilab, che l’ha progettata. DUNE diventerà il più grande esperimento sui neutrini, e trasmetterà particelle ad un rivelatore ad Argon liquido da 40.000 tonnellate situato nel Sanford Underground Research Lab, nel South Dakota.

Nigel Lockyer, direttore del Fermilab, ha dichiarato: “L’arrivo di ICARUS e la realizzazione di questo programma di ricerca in loco è già un enorme risultato per noi”, e “rappresenta inoltre un ulteriore passo del Fermilab nella progettazione di strutture di ricerca di neutrini dal carattere realmente internazionale grazie alla cooperazione con i nostri partner mondiali. La ricerca sui neutrini è destinata a brillare negli Stati Uniti.”

L’importanza di questi nuovi esperimenti e di questa nuova collaborazione internazionale è stata sottolineata anche da Rolf Heuer, direttore generale del CERN: “Il viaggio di ICARUS dall’Italia agli Stati Uniti – ha affermato – rappresenta un eccellente esempio di pianificazione globale in fisica delle particelle”. Inoltre “La partecipazione degli Stati Uniti in LHC e quella europea al programma sullo studio dei neutrini del Fermilab sono parte integrante delle strategie sia dell’ Europa che degli Stati Uniti.” Heuer si è dichiarato “lieto che il CERN abbia contribuito a far uscire DUNE dal sottosuolo grazie al trasporto di ICARUS.”

immagine: cortesia INFN

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