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Un supercarosello per l'atomo Dieci Paesi europei d'accordo per un comune progetto di ricerca Un supercarosello per l'atomo Perché è stata decisa la costruzione a Ginevra (l'Italia aveva proposto Doberdò) di un proto-sincrotrone da 300 miliardi di elettron-volt, elevabili a 1000 miliardi in un secondo tempo • Costo 160 miliardi di lire, Roma contribuirà con 21 • Sarà la più grande macchina acceleratrice di particelle, un gigantesco anello d'acciaio, del diametro di 2,2 chilometri, interamente sotto terra, azionato da potenti magneti - Lo scopo è di indagare l'intima struttura della materia, scoprire di che cosa è fatto il nucleo atomico e quali sono le forze che vi si nascondono • Nuove ipotesi sulla natura del protone (Dal nostro inviato .sciale) ' cGinevra, marzo. ! sDopo otto anni di discus- i IMoni, qualche volta pacate e j *qualche altra volta vivaci si-1 tno alla polemica — l'Italia I aad esempio aveva posto la scandidatura di Doberdo co- fme sede del nuovo strumen ' Hto, ma è prevalsa la tesi di j Psfruttare gli impianti già esi-1dstenti a Ginevra — dieci Pae- jlti aderenti al Cern. 11 Con- ,siglio Europeo rondato nel t1954 per le ricerche nuclea-1 eri, sono riusciti a mettersi I °-d'accordo per dare il via ad Icun grandioso progetto di ricerca scientifica, la costruzione di un «acceleratore di particelle » da 300 miliardi di elettron-volt E' un piano che non si limila ai soliti smdnntlavori che potremmo defini- ! ore «di routine u. miranti aj. «l'analisi e alla documenta-1 vzions. ma si proietta Invece ! rquasi di prepotenza all'avan- !tguardia dell'indagine nei cam-, mpi ancora cosi misteriosi ed ; maffascinanti del mondo sub-1 s..unnico e delle altissime | nenergie; la realizzazione del- mla gigantesca macchina acce- ! mleratriec non solo cancellerà Uogni parvenza di gap tecno- sl1 nule: ei dlogico che ancora ci attarda, in questo settore, nei confronti degli Stati Uniti e del l'Unione Sovietica ma promette anzi di collocare i fisici europei in posizione assolutamente privilegiata per quanto concerne lo studio della struttura intima della materia. qedtpdpePucranzi a Meyrin che dista una j decina di chilometri dalla > scapitale del Lemano e dove, già sorgono gli impianti del | Tremila studiosi L'accordo è stalo siglato, qui a Ginevra, il 19 febbraio scorso da Italia. Francia. Germania Federale, Belgio, Olanda. Norvegia. Svizzera. Gran Bretagna. Svezia ed Austria. Ed è qui a Ginevra Centro, che si costruirà il nuovo proto-sincrotrone. Per questa ragione siamo venuti sul posto, per renderci conto di persona di come la- vora questa organizzazione ! scientifica e di che cosa si ! propongano di fare nel pros- simo futuro i ricercatori (tut-1 ti giovani, l'età media dei ! 3020 addetti del Cern e degli | oltre 600 borsisti • visitatori non supera i 34 anni). E' un istituto che ha pochi con- ironti nel mondo, vi possono accedere scienziati di tutti i Paesi membri, per trequattro anni di ricerche e. per più brevi periodi, o corsi di studio, o conferenze sono ammessi fisici di qualsiasi nazionalità, al di qua o al di là della cortina. Ricordiamo, a questo proposito, che il Cern non ha assolutamente nulla che vedere con l'Euratom. Quest'ultimo è un'organizzazione parallela alla Ceca, la Comunità Europea del Carbone e dell'Acciaio, e che si propone di sfruttare, a scopo pacifico, l'energia atomica: e ciò attraverso la ereazione di radioisotopi, utili in medicina, nell'industria, nell'agricoltura, e soprattutto mediante la progettazione e la costruzione di centrali elettroni!cieari che producano elettricità dall'uranio. Vi sono diversi tipi di reattori (una volta si diceva pile atomiche, dal prototipo di Fermi) a uranio naturale metallico, a ossido di uranio leggermente arricchito, a plutonio, ■Moderali ad acqua, a grafite, raffreddati a gas, ad acqua pesante, reattori organici e reattori veloci e cosi via. Un campo vastissimo, in continuo sviluppo, e dove l'obiettivo immediato dei lavori ha un nome preciso., « competitivita economica » dell'energia nucleare in confronto a tutte le altre lonti di energia tradizionali, dal carbone al petrolio al gas naturale alle cascate d'acqua. Il cuore atomico 11 Ceni non ha nulla che lare culi tutto questo, non si occupa di combustibile fissile, ne di produrre energia, ha scopi puramente di ricerca. Nuli adopera eentrali nucleari, ma acceleratori di particelle e detectori. Il line e conoscitivo: vogliamo sapere di che cosa e fatto il nucleo atomico, anzi di cosa is .fatta ciascuna 'particella che lo costituisce, protoni, mesoni e cosi via. conoscere soprattutto la natura della cosiddetta energia di legame che tiene assieme i protoni nel nucleo e che tiene assieme le stesse parti die formano il protone Chi legge nor e celio £ digiuno di fisici.. Ma non sarò lurse inutile qualche precisazione che richiami visiva mente la natura di queste ricerche, poste agli estremi limiti delle nostre attuali conoscenze. L'atomo vuol dire, con parola d'origine greca, l'indivisibile. Ma non è cubi. Da quando Becquerel scoprì, nel 1896, la radioat Iiviln naturale e J. J. Thom-1 *<»"• l'anno successivo, iden t»lìco l'elettrone, e più avanti attraverso le ricerche di Ein stein e di Planck, di Ruther ford> Anderson. Hahn. Bohr, Heisenberg, Yukawa ecc. sap Piamo che l'atomo è un mondo. «"» *rvcie di sistema solure con ai centro un nucleo, ,atto di Protoni e neutroni, at torno al quale ruotano gli elettroni. In realtà l'atomo è °-uasi tutto spazio vuoto: nuc,eo elettroni hanno cia- scune un diametro di circa un milionesimo di milionesimo di millimetro. E' chiaro che nessun microscopio, nemmeno centomila volte più potente dei modernissimi mi- oroscopi elettronici a scan «wj». e in grado di farci vedere qualcosa. Per giunge re in Qualche modo a conta,to con Questi minutissimi mattoni che costituiscono la materia < ma mattoni ben strani, che a volte ci appaio no c°me massa e a Tolte co me energia, che si trasfor mano e si ritrasformano con Unitamente in tempi che spesso non superano il miliardesimo di secondo, gira no su se stessi e balzano da un'orbita all'ultra, appaiono e «.compaiono) dobbiamo escogitare qualche mozzo ra dicalmente nuovo. Questo mezzo ideato già quajche decennio fa dai fisici e essenzialmente il « bombardamento » dell'atomo, si tratta di colpire cioè le singole | particelle con altre particelle, i dotate d'una certa energia, poste sotto un certo angolo, je vedere che cosa succede, jPer tali bombardamenti si Iusano gli acceleratori atomi- ci. « Si tratta, come ci ha det to il dott. Roger Anthoine. di- ;rettore delle Relazioni Pub- ,j bliche del Cern, di macchine i> sempre più grandi per studia j, re oggetti sempre più piccoli | ma dotati di energia sempre più alta, quale è richiesta per Ispezzare i nuclei ». IL0?™ ^I!one>8Jdi.™ protosincrotrone da 2K mi liardi di elettronvolt: è un ! anello cavo <>) acciaio largo ! e alto una decina .'i cernirne- tri che si sviluppa su un dia-1 metro di 200 metri. Attorno me°rre ^fleV SS£.destinati all'analisi &Zl Le linee sottili ! vi sono i magneti, la cintura | protettiva di remento, i riveIl lutto è scavato a fior di terra, per una maggior si- curezza contro le radiazioni, in un tratto di splendida cam pagna lievemente ondulata e coltivala a boschi e a prati sulla linea di confine tra Franeia e Svizzera. Confine che del resto non si vede, cosi come non si vedono i protoni (anzi, gli antiprotoni, du-rame l'esperienza alla quale abbiamo assistito) che corrono a velocità che s'avvicina a quella della luce entro l'a¬ i nima d'acciaio e si precipita no contro un «bersaglio» tat j to anch'esso di parcelle sub j atomiche. Il risultato e cosii I tuito da qualche lieve traccia ta. sui fotogrammi della ca ; mera a bolle, , Ma queste sottili linee bistn i ,:cic parlano ai fisici >•-". Un j guagg; ) preciso. Esv. dicono studioso '-'ìc le analizza matematicamente che il ni* bianca. evanescente e spezza-1 I cieo dell'atomo è un infera ' universo, come tentava di I spiegarci la signorina Marisa 1 Valdata. laureata in fisica nu ! | cIeare all'Università di Pisa, > q^w^ e sapientissima nel qua 1 ie ^^xje un ordine che è no 1 slro comDÌlo riConoscere ma ; \°SoV^S Z rivelarsi. Conosciamo almeno i duecento particelle elementa- * dotate J SET \$~SZ?£l&n£ cluI senso c dtt' m°mem°del la rotazione di una particella ! su se stessa), di durata di i rita diversa, di diversa sezio¬ ne d'urto, di stranezza diver sa <e la stranezza è un'altra , esistono almeno quattro tipi diversi di forza, la gravitazio qualità delle particelle, che si può solo definire matematicamente ma non visualizzare in alcun modo); ogni particella ha la sua antiparticella, materia e antimateria: nale e l'elettromagnetica, le interazioni deboli e le interazioni forti. Ma tuttb questo che dovrebbe essere un mo I csaico per ora e soltanto un ■ tcaos, ir In pratica, mi diceva ; cla dott.ssa Valdata. un cape- trienza sull'acceleratore impli- i d1 ca da uno a due anni di stu- ! vdi: io per esempio mi sono toccupata. d'una particolare ! Areazione del pione pigreco. Il ! Arisultato però ci sfugge an-ì«pmgcoro, abbiamo alcuni principi ornai fermi, stabiliti, per il testo dobbiamo creare dei j ' modelli e vedere sino a che ! * punto gli eventi «qui parlano j "1 tutti di eventi, l'evento è un \t! singolo fenomeno subatomi-1 co osservato, il personaggio più importante di tutta la casa) si adattino o no ai -modelli ». « Ci uorrebbe «ri se- ! condo Fermi per mettere un po' d'ordine fra tante particelle — interviene un altro ' fisico italiano, borsista al Cera, Laureli di Pisa — ma finora non è venuto ». Il nuovo grande acceleratore sarà pronto, si spera, fra otto anni, il costo e previsto in circa 160 miliardi di lire, ai quali l'Italia contribuirà con 21. La sezione principale. j l'anello entro il quale i prò . liardi di elettron-volt. e si toni correranno sotto la spin ta dei magneti, sarà contenuto in un tunnel di cemento armato del diametro di due chilometri e duecento metri, scavato nella roccia sotto il terreno alla profondità di 45 metri. L'energia iniziale ottenibile sarà di trecento in: U conta, se il progresso nella I tecnica dei superconduttori | continuerà soddisfacentemen- i te. di raggiungere l'obiettivo : dei mille miliardi di elettron volt (o 1000 GeVt. Il diret- tore del progetto, dott. J. B. Adams dell'Atomic Energy Authority inglese, ha detto: « Posso soltanto affermare pie l'acceleratore dicci volte ! meno polente, che già qui al Cern ci *'° dl 'are wna svnc dl sc°- "?rte fondamentali sul nu- tlcone- » Protone, il neutro- che abbiamo ci ha permes- serie di sco- ne. E' presumibile che ora. con una macchina tanto più \ grande, potremo andare an coro più avanti» Il dott. Sergio Natali, proveniente dall'Università di Bari e responsabile del nuovo complesso lotografico per le rilevazioni attraverso la camera a bolle, è meno diplo matico: « Speriamo di riusci neutrino e quello del prot In particolare vorremmo pò- ter verificare quella clic per ! re a scoprire qualcosa in due campi, soprattutto, quello del neutrino e quello del protone. \ ora non c che una teoria appena appaia delineata, concernente il protone». Sembra che il protone, il nucleo cioè dell'atomo dell'idrogeno, sia composto da un velo di mesoni periferici, in continua trasmutazione all'interno dei quali la massa (o fors«» l'energia?) della materia sia concentrata in quattro singoli punti per i quali hanno già trovato un nome, piuttosto brutto per la verità, i portoni. I neutrini Quasi altrettanto misteriosi sono ancora i neutrini, particelle prive di massa e di carica elettrica, che ci arrivano continuamente dalle più remote zone dell'universo e attraversano tutta la Terra, da una faccia all'altra senza mai urtare altre particelle e perciò difficilissimi da osservare. Esco dall'Istituto di Ricerca n. 2 all'estremità sud del Centro, e mi avvio per i viali. Qui hanno tutti nomi distilii tissimi. di grandi scienziati ! atomici. Passo per via t'hai! wick. via Fermi, via Rutherford. Osservo la zona dove verrà costruito il nuovo supercarosello dell'atomo, come dice scherzando il tecnico: tutto sottoterra cosi che al di sopra non verranno toccate fattorie e case. I protoni verranno por lati a -1 io rare ' -i^» I la velocità delU- ' uce, ma .ion : la raggiungeranno mai per! che la loro massa verrà indefinitamente aumentata per l'effetto relativistico. Un altro concetto, questo, non comprensibile .senza una profonda analisi matematica. Ma vi sibilo nei suoi effetti. Questi effetti, in fondo, so no il mondo nel quale vivia mo e che ancora non comprendiamo. E' per capirne qualcosa di più che al Cern M"":,"7 ni v'c" Mud,osl dl »«»». Eur°P» si iivvw™ a «ostruire a nuova macchina acceleratrice. Umberto Oddone i rò i i sgtec! i \ \; adcrtn: ' Ii' Ginevra. L'imcrscciing siockagc ring del Ceni, anello di accumulazione per provocare collisioni ira particelle in orbile circolari. I ' lo slcsso tipo dcll'« Adone » di I rascaii 1 i ! I Ginevra. Visione esterna della grande camera a bolle dei Cern, «d idrogeno (due metri di diametro)