{"id":35653,"date":"2019-11-16T00:15:56","date_gmt":"2019-11-16T00:15:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=35653"},"modified":"2023-09-27T11:35:45","modified_gmt":"2023-09-27T09:35:45","slug":"piombo-dal-mare-per-la-ricerca-della-antimateria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/35653","title":{"rendered":"Piombo dal mare per la ricerca della antimateria"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 6<\/span> minuti<\/span><\/span>

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\nlivello elementare<\/span><\/a>
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\nARGOMENTO: FISICA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: MAR MEDITERRANEO<\/span><\/strong>
\nparole chiave: relitto, lingotti, piombo<\/p>\n

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Ogni oggetto, dalla ceramica ai metalli, dall\u2019acqua agli alimenti possiede un livello di radioattivit\u00e0. Questo \u00e8 un problema per i fisici che studiano la materia in quanto le loro misurazioni possono essere ingannate dalla radiazione acquisita dei materiali. Certo \u00e8 possibile schermare con lastre di acciaio contro l’intrusione di particelle indesiderate. I grandi centri di ricerca sulla fisica delle particelle ne hanno usato tonnellate negli ultimi decenni per proteggere i propri esperimenti.<\/p>\n

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Il ritrovamento dei lingotti di piombo durante le fasi di-rilievo e di scavo (fonte Aquarium \u2013 Archivio Soprintendenza Archeologia della Sardegna)<\/span><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n

Essi non erano acciai qualsiasi, e provenivano spesso da navi da guerra dismesse, affondate durante o prima della seconda guerra mondiale ma, per determinati esprimenti, questi metalli non erano sufficienti e bisognava impiegare materiali schermanti migliori. <\/p>\n

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potere schermante di diversi materiali – da https:\/\/alimentazionesostenibilita2etg.wordpress.com\/2017\/04\/24\/trattamento-del-grano-ai-raggi-gamma\/<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

L\u2019alternativa pi\u00f9 comune \u00e8 l\u2019uso del piombo<\/span><\/strong>, un metallo molto denso e con un alto numero atomico. Solo pochi centimetri di piombo possono proteggere da ogni tipo di radiazione e bloccare particelle indesiderate che possono falsare le misure di precisione. Il problema \u00e8 che il piombo moderno presenta un livello di  radioattivit\u00e0 piombo 210 mentre i lingotti antichi ritrovati in mare hanno invece perso quasi tutta la loro quantit\u00e0 di piombo 210, che \u00e8 la componente radioattiva e che si dimezza in un periodo di 22 anni. Nelle misure di radioattivit\u00e0 ambientale \u00e8 quindi di fondamentale importanza ridurre al minimo la radiazione di fondo per non confondere il rivelatore utilizzato nelle analisi. La migliore fonte di reperimento di tale piombo sono proprio i relitti delle navi affondate dove la radioattivit\u00e0 \u00e8 completamente decaduta. Di fatto il piombo moderno possiede una debole contaminazione radioattiva dovuta al suo isotopo 210, che si dimezza in circa ventidue anni per cui utilizzare il piombo di una nave romana prodotto duemila anni fa, fornisce un materiale assolutamente incontaminato con livelli molto bassi se non nulli di radioattivit\u00e0 intrinseca.<\/p>\n

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La nave oneraria<\/span><\/strong><\/span>
\nRaccontiamo ora la storia di una nave romana, oggetto di numerose campagne di scavo, dal 1989 al 1996, da parte della Soprintendenza Archeologica di Cagliari e Oristano<\/span><\/strong>, in collaborazione con un partner apparentemente insolito: il laboratorio nazionale del Gran Sasso appartenente all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFS)<\/span><\/strong>.<\/p>\n

L’imbarcazione venne rinvenuta per caso da un subacqueo al largo della costa di Cabras, davanti all\u2019isola di Mal di Ventre. Si trattava di una nave oneraria magna di 36 metri del I secolo avanti Cristo che trasportava circa duemila lingotti di piombo assieme ad anfore, ancore, attrezzature di bordo ed oggetti di uso quotidiano. La nave proveniva dalla miniera di Sierra di Cartagena, nell\u2019attuale Spagna, ed era probabilmente diretta a Roma. Alcuni lingotti possono essere ancora visti al museo di Cabras in una bella esposizione museale che descrive la scena del naufragio.<\/p>\n

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Ogni lingotto di piombo \u00e8 lungo 46 centimetri e alto nove, e ha un peso di circa 33 kg<\/span><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n

Un carico importante per il suo capitano perch\u00e9 il piombo era prodotto molto ricercato per i suoi molteplici impieghi: sia per realizzare oggetti di uso comune sia per le condutture per l’acqua. Veniva anche impiegato per realizzare i proietti dei frombolieri, sorta di biglie che venivano lanciate con le fionde sui campi di battaglia. Un particolare interessante fu la scoperta dei marchi di fabbrica che ne identificavano i facitori: si trattava di Caius e Marcus Pontilieni<\/span><\/strong>, figli di Marcus, di Quintus Appius, figlio di Caius, e Carulius Hispalius, membri di famiglie ispaniche, di probabile origine latina, che svolgevano attivit\u00e0 commerciali minerarie in Spagna. <\/p>\n

La collaborazione tra la Sovraintendenza sarda e l\u2019Istituto Nazionale di Fisica Nucleare sono un caso esemplare di collaborazione tra le Istituzioni scientifiche, finalizzata sia a valorizzare il patrimonio archeologico subacqueo sia una ricerca scientifica di frontiera, come quella sulla fisica dei neutrini.<\/p>\n

Grazie agli strumenti di altissima tecnologia dell\u2019INFS<\/span><\/strong> \u00e8 stato possibile effettuare analisi archeometriche con il metodo dei rapporti isotopici, che hanno permesso l’identificazione dell\u2019origine della miniera di piombo, la Sierra de Cartagena, da cui circa duemila anni fa quel metallo fu estratto. Un piombo che, come vedremo, ha caratteristiche fisico-chimiche uniche ed eccezionali per la schermatura degli apparati scientifici del Laboratorio Nazionale del Gran Sasso (LNGS)<\/span> <\/strong>perch\u00e9 totalmente privo di contaminazione radioattiva. Vale la pena di parlarne.<\/p>\n

Radiazioni dallo spazio<\/span><\/strong><\/span>
\nLa Terra \u00e8 continuamente colpita dai raggi cosmici, particelle di origine galattica ed extragalattica, che costituiscono un segnale di disturbo per gli apparati sperimentali per studiare fenomeni estremamente rari o particelle poco conosciute come i neutrini. La scelta di costruire un laboratorio sotterraneo fu influenzata da due fattori:<\/p>\n

– la presenza di 1400 metri di roccia che sovrastano i Laboratori costituiscono una copertura tale da ridurre il flusso dei raggi cosmici di un fattore un milione;<\/span><\/strong><\/p>\n

– la radioattivit\u00e0 naturale presente nella galleria \u00e8 migliaia di volte inferiore rispetto a quella misurata in superficie grazie alla minima percentuale di Uranio e Torio presente nella roccia di tipo dolomitico che costituisce la montagna del Gran Sasso.<\/span><\/strong><\/p>\n

Il Laboratorio Nazionale del Gran Sasso (LNGS)<\/span><\/strong> \u00e8 attualmente il centro di ricerca sotterraneo pi\u00f9 grande e importante del mondo. Nacque nel 1979 grazie all\u2019idea del professor Antonino Zichichi, all\u2019epoca Presidente dell\u2019INFN che coordina e finanzia in Italia le ricerche nel campo della fisica nucleare, subnucleare e della fisica delle particelle elementari. In tale ambito \u00e8 nata una collaborazione internazionale, CUORE, acronimo di Cryogenic Undregroung Observatory for Rare Events<\/a>, che coinvolge circa 157 scienziati, provenienti da trenta Istituzioni in Italia, USA, Cina, Spagna e Francia. Lo scopo dell’esperimento \u00e8 di studiare le propriet\u00e0 dei neutrini e, in particolare, un fenomeno estremamente raro, chiamato doppio decadimento beta senza emissione di neutrini.<\/p>\n

L’esperimento si avvale di un rilevatore bolometrico, attualmente in una delle ultime fasi della costruzione, che una volta ultimato sar\u00e0 il rivelatore a temperature criogeniche pi\u00f9 grande mai costruito. Gli schermi in piombo di sei centimetri di spessore saranno infatti raffreddati a 10 milliKelvin, solo 10 millesimi di grado sopra lo zero assoluto.
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