Viaggio al centro della terra per svelare i segreti che governano i terremoti

L'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare vede per la prima volta i geoneutrini, particelle provenienti dall'interno della Terra, dove si forma il calore del pianeta. Ora sarà possibile saperne di più sui moti convettivi che sono alla base dei fenomeni vulcanici e tettonici.

Viaggio al centro della terra per saperne di più anche sui terremoti che squassano il pianeta. Dalle viscere del Gran Sasso arrivano buone notizie per la ricerca fisica italiana che centra una nuova scoperta. Se fosse vivo Giulio Verne forse ci ricamerebbe sopra un grande romanzo d'avventure. Per la prima volta nei Laboratori sotterranei del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, grazie all'esperimento Borexino, sono state identificate in modo certo particelle provenienti dalla parte più interna della Terra, là dove si forma il calore del nostro pianeta.
I ricercatori di Borexino (provenienti da istituti italiani, americani, tedeschi, russi e polacchi) coordinati dal professor Gianpaolo Bellini, dell'Infn di Milano, hanno visto per la prima volta geoneutrini, ovvero gli antineutrini (la più piccola e elusiva particella di antimateria) provenienti dall'interno del nostro pianeta.
Attraverso lo studio di queste leggerissime particelle si rileva che migliaia di chilometri sotto la crosta terrestre elementi radioattivi come l'uranio si trasmutano (decadono) e producono enormi quantità di quel calore che muove i continenti, scioglie le rocce e le trasforma in magma e lava per i vulcani. Tramite i geoneutrini, gli scienziati dell'Infn possono provare come questa radioattività sia una delle principali fonti di energia del pianeta, anche se probabilmente non l'unico combustibile della fucina che produce le decine di migliaia di miliardi di Watt che scaldano la Terra. Viene tra l'altro smentita la teoria secondo la quale al centro della Terra vi sarebbe un enorme reattore nucleare che da solo scalda il pianeta.
Con esperimenti come Borexino si potrà determinare la quantità di Uranio presente sulla Terra, e magari identificare preziosi giacimenti di combustibili nucleari.
In precedenza già scienziati di altri paesi avevano tentato di identificare i geoneutrini ma soltanto ai Laboratori del Gran Sasso, distante almeno 500 km dalla più vicina centrale nucleare, si è potuto avere un segnale genuino della radioattività naturale della Terra. Inoltre il livello di radiopurezza di Borexino, mai ottenuto da nessuno fino ad ora, ha fortemente contribuito a questo successo.
«Questa scoperta apre una nuova era nello studio dei meccanismi che governano l'interno della Terra -dice il professor Gianpaolo Bellini- Uno studio esteso dei geoneutrini in vari punti della terra darà la possibilità di avere informazioni più precise sul calore prodotto nel mantello terrestre, e quindi sui moti convettivi che sono alla base dei fenomeni vulcanici e dei movimenti tettonici».
Il professore sottolinea come questo successo sia stato reso possibile dalle nuove tecnologie sviluppate al Laboratorio del Gran Sasso, che hanno permesso di raggiungere in Borexino livelli di purezza da elementi radioattivi mai raggiunti prima da nessuno, oltre alla favorevole circostanza della lontananza del sito del Gran Sasso da reattori nucleari.
Ma che cosa è il Borexino?Una cupola di sedici metri di diametro al cui interno si trova una sorta di matrioska, una di quelle bambole russe che entrano l'una nell'altra. Dentro la cupola infatti vi è un volume di 2.400 tonnellate di acqua che serve come primo schermo per filtrare le particelle di alta energia provenienti dal cosmo.
All'interno del volume dell'acqua si trova una sfera di acciaio che contiene, nella parte interna 2.200 fotomoltiplicatori, cioè apparati che possono registrare la presenza di lampi di luce provocati dai neutrini. All'interno di una sfera di nylon speciale si trova poi una enorme quantità (300 tonnellate) di liquido scintillante.
Il funzionamento assomiglia a quello di un vecchio flipper: quando i neutrini si scontrano con gli elettroni dello scintillatore trasferiscono loro parte dell'energia incidente, provocando un lampo luminoso nel liquido. Questi lampi vengono visti dai fotomoltiplicatori grazie alla trasparenza delle sfere interne. L'apparato consente di misurare l'energia dei neutrini incidenti, sia in primo luogo quelli che arrivano dal Sole sia, come in questo caso, quelli che vengono dall'interno della Terra. Lo studio verrà pubblicato dal sito scientifico online arXiv.org.