L’appuntamento di Napoli

I neutrini modello di collaborazione scientifica tra Italia e Cina

Lo scambio di competenze funziona. Come nella fisica nucleare dove le centrali cinesi diventano campo di sperimentazione per l’esperienza sui neutrini

di Leopoldo Benacchio

4' di lettura

Si è tenuto a Napoli, alla Città della Scienza, l'undicesimo incontro annuale Italia-Cina, una settimana su Scienza, Tecnologia e innovazione. Si tratta di un'iniziativa più che collaudata,resa possibile dall'accordo-programma bilaterale di cooperazione scientifica e tecnologica fra il nostro Ministero dell'Università e Ricerca e quello cinese per la Scienza e della Tecnologia.

Scambio di competenze ed esperienza, scambi di ricercatori e accademici in vari campi strategici per le due nazioni i punti qualificanti. L'accordo funziona e produce risultati, sotto forma di accordi bilaterali in vari campi di interesse reciproco, come la fisica delle particelle e delle alte energie, i materiali avanzati, la manifattura avanzata e l'energia.

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Fra i buoni esempi di collaborazione, che da anni oramai danno risultati, c'è il caso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che lavora sia in Italia che in Cina, con il suo omologo nel Paese del Dragone, lo Ihep, Institute of High Energy Physics.

«La struttura di Ihep è molto simile alla nostra, con laboratori e sedi distribuite nell'intera nazione, come per Infn, e gli scopi sono ovviamente eguali», dice Antonio Zoccoli, presidente dell’Infn, che ha parlato proprio dell'attività comune fin qui svolta, nell'ottica di una ripresa al 100% post pandemia.

È un ottimo esempio dato che la collaborazione risale al 2000 e riguarda studi di fisica di base, come lo studio dei raggi cosmici anche dallo spazio, la ricerca della sfuggente materia oscura e, soprattutto in questo ultimo periodo e nel prossimo futuro, gli ancora più sfuggenti neutrini.

Un salto di qualità c'è stato nel 2011, quando è stato messo in opera un laboratorio virtuale comune che permette di condividere programmi, esperimenti e far viaggiare persone fra i centri di ricerca. Il Laboratorio congiunto, I2JL la sua sigla, affronta anche altri temi che discendono naturalmente dallo svolgersi delle ricerche di base: implementazioni di Information technology, calcolo intensivo e distribuito su cloud, applicazioni medicali.

Nei vari progetti che si sono succeduti negli anni, dagli acronimi un po' misteriosi come Besiii, Dampe, Herd e Juno, Cses, è progredita parallelamente la tecnologia dei rivelatori utilizzati per catturare immagini degli eventi nucleari, così come l'elettronica avanzata di servizio utilizzata.

In particolare Zoccoli illustra il caso del progetto Juno, che è in fase di realizzazione: si vogliono studiare i neutrini, le sfuggenti particelle senza carica elettrica la cui esistenza fu postulata sulla carte niente meno che da Enrico Fermi ed Ettore Majorana, indipendentemente, nella prima metà del secolo scorso.

Lo studio è fondamentale per capire le reazioni anche di fusione nucleare che avvengono nel Sole e in generale nelle stelle, fusione nucleare che si cerca da decenni di riprodurre qui sulla Terra per la produzione di energia, certamente più pulita e più abbondante di quella che possiamo produrre oggi con l'altro processo nucleare importante: la fissione che invece avviene nelle centrali nucleari esistenti.

Proprio la presenza in Cina di parecchie centrali di questo tipo permetterà all'esperimento di cercare di catturare i neutrini che sfuggono dalle reazioni che avvengono in questi siti. In questo l'Italia ha un'esperienza che i cinesi non hanno, dato che nel laboratorio sotterraneo di Infn, nelle viscere del Gran Sasso, da tempo opera un esperimento, Borexino, che ha scopi simili.

Gli italiani quindi contribuiranno all'esperimento cinese con un liquido quanto mai raro e prezioso che sanno produrre e che ha la proprietà di essere più radio puro possibile, in pratica senza traccia di radioattività naturale.Il discorso è molto semplice, concettualmente: si riempie una vasca di questo liquido e si attende di vedere se avviene una reazione compatibile col passaggio di un neutrino, che per sua natura non reagisce, è neutro, con altre particelle.

Insomma è come captare un sussurro in uno stadio di gente che urla per la partita, ridurre al minimo la radioattività del liquido è come ridurre al minimo le urla dei tifosi per sperare di sentire il lieve sussurro. Nel corso degli anni però si è sviluppato anche un bene immateriale e anche più prezioso comunque, la mobilità dei ricercatori fra Italia e Cina e viceversa e già ora molte decine di italiani lavorano lì e cinesi vengono, e verranno ancora di più, per esempio proprio nei laboratori sotterranei del Gran Sasso.

«I vantaggi per entrambi sono importanti, per esempio l'esperimento Juno è unico al mondo e noi potremo usarlo, dando in cambio la tecnologia sul liquido radio puro», continua Zoccoli. La Cina sta investendo moltissimo nella scienza di base, quella che in Occidente non sempre viene capita, dalla fisica nucleare all'astrofisica, allo studio di nuovi materiale e alla medicina, ma i soldi non sono tutti e i cinesi giustamente, anche se erano una comunità piuttosto chiusa, anche per quanto riguarda la scienza e la tecnica, si stanno aprendo, capiscono i vantaggi della collaborazione per recuperare il gap tecnologico tuttora esistente.

Nella ricerca di base non ci sono poi i problemi che troviamo in altri campi, come lo spazio, in cui vengono usate tecnologie duali, qui si usano solo tecnologie aperte che non sono sotto osservazione da parte dell’Occidente, soprattutto gli Usa.«D'altronde la conoscenza condivisa e la libera circolazione delle idee è un bene comunque per unire i popoli e spesso ha rappresentato un ponte di pace fra le nazioni», conclude Zoccoli.

E in questo momento di crescente contrapposizione ce n’è proprio bisogno.

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