I Laboratori Nazionali del Gran Sasso(LNGS) si impegnano nella realizzazione di molteplici attività svolte nell'ambito della Terza Missione diversificate per tipologia e intento. Le attività possono essere raggruppate in tre grandi aree: la comunicazione scientifica, l'alta formazione, il Trasferimento Tecnologico e il Conto Terzi.
1)Comunicazione Scientifica: I LNGS operano costantemente alla realizzazione di diverse iniziative, progettate e realizzate dal Servizio Relazioni Esterne e Informazione Scientifica, volte a contribuire alla diffusione scientifica nella società con particolare attenzione alle scuole affinchè i giovani studenti siano più motivati ad intraprendere carriere di formazione nei settori della ricerca scientifica.
Il programma di visite ai Laboratori sotterranei, che vedono la presenza di circa 8.000 visitatori per anno, è continuato. Il Museo della Fisica e dell'Astrofisica a Teramo, gestito dall'INFN, è stato aperto su prenotazione ed in occasione di eventi.
Diversi ricercatori hanno partecipato come speaker su invito a manifestazioni scientifiche divulgative del territorio.
Le principali attività svolte nel 2014 sono:
Incontri con la Scienza
Iniziativa che ha coinvolto 200 studenti delle scuole abruzzesi delle classi terze degli istituti secondari di primo grado e del biennio degli istituti secondari di secondo grado della regione Abruzzo. Le attività si sono svolte nelle aule didattiche dei LNGS secondo il metodo della didattica laboratoriale, con l'utilizzo sia di materiali poveri e facilmente reperibili, sia delle nuove tecnologie per l'insegnamento delle materie scientifiche. Le attività si sono svolte tra gennaio e marzo.
La scuola è un'azione specifica dell'intervento "Lab_GS_Orienta" Progetto “Società della Conoscenza” finanziata attraverso il POR Abruzzo FSE 2007-2013.
Imparare sperimentando – (09/02/2014) PORDENONE
Partecipazione alla realizzazione della mostra interattiva Imparare Sperimentando a Febbraio 2014 con materiale espositivo dei LNGS. Ricercatori sono stati invitati per seminari. Oltre 4000 visitatori.
Concorso Anch'Io Scienziato - (18/05/2014)
Rivolto alle scuole di ogni ordine e grado della regione Abruzzo. Lo scopo è realizzare un progetto scientifico, corredato dal relazione che illustri il percorso didattico, il metodo applicato e i risultati raggiunti. I migliori 5 progetti per tipologia di scuola vengono premiati con kit e materiale didattico. Hanno partecipato 1250 studenti.
L'iniziativa è a cadenza annuale con inizio nel 2003.
http://www.lngs.infn.it/it/iniziative-passate
Open Day 2014 – (18/05/2014)
Manifestazione per il pubblico con visite nel laboratorio sotterraneo ed eventi di divulgazione e gioco ai laboratori esterni. L'iniziativa è a cadenza annuale ed è iniziata nel 2002. In media partecipano dalle 1500 alle 2000 persone.
Si premiano le scuole vincitrici del "Concorso Anch'Io scienziato".
Il programma completo è disponibile su:
https://www.lngs.infn.it/images/REIS/educational/past_initiatives/old-open-day/open_day_2014.pdf
Scuola Estiva per le Scienze sperimentali - IV edizione (16-20/23-27/06/2014)
La Scuola Estiva ha coinvolto 25 studenti abruzzesi del 3° anno delle scuole superiori di secondo grado, selezionati per merito e concorso. Il programma ha compreso lezioni frontali, laboratori didattici e visite di istruzione, permettendo ai ragazzi di approfondire le loro conoscenze delle discipline scientifiche e di migliorare le loro competenze nelle attività di tipo sperimentale. Il giudizio complessivo dei ragazzi evidenzia la validità del progetto formativo.
SHARPER - Notte Europea dei Ricercatori – (26/09/2014)
Evento nell'ambito della “Notte Europea dei Ricercatori” svoltosi nel centro storico di L'Aquila, dal pomeriggio fino a tarda notte, in contemporanea con le città di Perugia e Ancona. Frutto della sinergia tra i LNGS, l'Università dell'Aquila e il GSSI, SHARPER ha visto la realizzazione di più di 20 attività originali e divertenti tra spettacoli, conferenze, laboratori per ragazzi, e performance artistiche, differenti per argomento e tipologia di target. Tutte le attività che hanno animato le strade del centro storico sono state ideate e costruite sulla volontà di contribuire alla diffusione della cultura scientifica e di stimolare una maggiore fiducia nelle potenzialità della ricerca. L'originalità delle attività pensate per l'evento ha permesso di vedere da un'angolazione differente la vita del ricercatore attraverso passioni, abitudini e inclinazioni personali. La partecipazione di oltre 15.000 persone, tra cui una cospicua presenza di bambini e ragazzi, testimonia l'ottima risposta del pubblico.
http://sharper-night-2014.lngs.infn.it/home
Le Frontiere e i Confini della Scienza – (28-29/10/2014)
Simposio rivolto a 150 tra insegnanti e ricercatori coinvolti in attività di didattica. Obiettivo del workshop l'approfondimento dei risultati raggiunti dalla scienza in tempi recenti. Grande attenzione è stata posta sull'importanza dell'applicazione del metodo di indagine scientifica.
http://frontieredellascienza.lngs.infn.it/
2) Alta Formazione
Durante l'annualità 2014 le azioni di alta formazione dei LNGS hanno avuto lo scopo di favorire lo sviluppo e la diffusione del sapere sia in campo scientifico, economico e sociale per attuare interventi e azioni di alta formazione fortemente ancorati al territorio. Nell'ambito dell'intervento “Promozione della conoscenza” che ha previsto la formazione di giovani in considerazione delle necessità della ricerca e delle esigenze delle Imprese attraverso il "training-on-the-job", sono state attive 30 borse di studio presso i LNGS e il trasferimento in azienda (o in altri centri di ricerca italiani o esteri) delle conoscenze acquisite attraverso uno stage di durata minima di 4 mesi.
Sono stati attivati 2 corsi online “E-tutor: competenze per la formazione online" e “Utilizzo dei sistemi Scada per il controllo del territorio" nell'ambito dell'intervento b) ”Formazione online per le aziende” che hanno consentito all'INFN-LNGS di consolidare il modello di formazione in modalità e-learning per l'alta formazione di imprenditori, dirigenti e tecnici di imprese abruzzesi a cui hanno partecipato 26 allievi.
Formazione dei giovani abruzzesi n. 30 interventi formativi a giovani abruzzesi diplomati e laureati ed assegni di ricerca di cui 3 nell'ambito dell'intervento c)”Innovazione Tecnologica” che si prefigge l'obiettivo di sviluppare interventi formativi per l'acquisizione di peculiari competenze tecnico-specialistiche nel settore della prototipizzazione rapida mediante Stereolitografia
Azioni di Comunicazione e portale dei progetti:
http://conoscenzabruzzo.lngs.infn.it/
http://saperecrescita.lngs.infn.it/
3) Trasferimento Tecnologico
I LNGS per svolgere le attività di ricerca hanno continuamente bisogno di sviluppare tecnologie innovative che vadano al di là degli standard commerciali di prodotti e servizi acquisibili sul mercato. In particolare le esigenze degli esperimenti riguardano la disponibilità di materiali contenenti livelli bassissimi di inquinanti radioattivi. A questo fine, sono state sviluppate tecnologie sia per ridurre il quantitativo dell'inquinante sia per evitare che durante i processi di lavorazione del materiale essi siano inquinati sia per misurare a livelli record il quantitativo (10-15 gr/gr) gli inquinanti radioattivi nei materiali.
Un esempio riguarda le attività necessarie alla realizzazione dello schermo con piombo romano per l'esperimeto CUORE, iniziate nel corso dell'anno 2014.
Lo schermo, di forma cilindrica con diametro esterno 1277mm e altezza 1800mm e spessore di 60mm, è stato realizzato con la fusione di circa 190 lingotti di piombo “romano” per un peso complessivo di circa 5,5 tonn.
E' stato necessario utilizzare una tecnica di fusione sotto atmosfera di azoto per evitare che il bagno fuso venisse contaminato dal contatto con l'aria. Questa tecnica è stata sviluppata ai LNGS e poi trasferita alla Ditta tedesca di Dresda incaricata della realizzazione dello schermo di piombo.
Attività per conto di terzi
I LNGS, nel periodo 2012-2014, hanno sviluppato un'attività per conto di un'impresa, la SEA S.r.l., per un impianto di prova per una microturbina di un kW.
La SEA ha affidato all'INFN la realizzazione di un impianto di prova di una microturbina da realizzarsi presso i laboratori esterni, da far funzionare con circuiti idraulici ad acqua e fluidi organici. L'impianto realizzato consiste schematicamente, in un riscaldatore elettrico che funge da fonte di energia primaria, in uno scambiatore di calore di separazione tra il circuito del riscaldatore e il circuito della micro turbina, in un bollitore che fornisce vapore alla micro turbina da testare. A valle della turbina un circuito di condensazione ad aria provvede alla condensazione del fluido utilizzato che viene rimandato al riscaldatore. Sull'impianto sono stati montati le pompe di circolazione e sensori di misura di diverse grandezze fisiche. I LNGS hanno messo a disposizione le proprie competenze per sviluppare il sistema di supervisione e controllo dell'impianto, la progettazione e realizzazione del carico elettrico e dei sistemi di misura dei parametri elettrici della turbina a partire dai morsetti dell'alternatore. L'attività ha comportato un incasso da parte della SEA di 100.000,00 Euro e un utile a consuntivo degli INFN superiore al 20% dell'importo contrattuale.
Su richiesta dell'Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Abruzzo e del Molise, il Servizio di Chimica, ha iniziato ad effettuare misure di rapporto Isotopico dello Stronzio in campioni di latte ovino messe a disposizione dell'IZS nell'ambito di un progetto che si prefiggeva di valutare la possibilità di caratterizzare con tali misure la provenienza di formaggi pecorini locali. Tale attività ha comportato un incasso di 15.000,00 Euro.
1)Comunicazione Scientifica: I LNGS operano costantemente alla realizzazione di diverse iniziative, progettate e realizzate dal Servizio Relazioni Esterne e Informazione Scientifica, volte a contribuire alla diffusione scientifica nella società con particolare attenzione alle scuole affinchè i giovani studenti siano più motivati ad intraprendere carriere di formazione nei settori della ricerca scientifica.
Il programma di visite ai Laboratori sotterranei, che vedono la presenza di circa 8.000 visitatori per anno, è continuato. Il Museo della Fisica e dell'Astrofisica a Teramo, gestito dall'INFN, è stato aperto su prenotazione ed in occasione di eventi.
Diversi ricercatori hanno partecipato come speaker su invito a manifestazioni scientifiche divulgative del territorio.
Le principali attività svolte nel 2014 sono:
Incontri con la Scienza
Iniziativa che ha coinvolto 200 studenti delle scuole abruzzesi delle classi terze degli istituti secondari di primo grado e del biennio degli istituti secondari di secondo grado della regione Abruzzo. Le attività si sono svolte nelle aule didattiche dei LNGS secondo il metodo della didattica laboratoriale, con l'utilizzo sia di materiali poveri e facilmente reperibili, sia delle nuove tecnologie per l'insegnamento delle materie scientifiche. Le attività si sono svolte tra gennaio e marzo.
La scuola è un'azione specifica dell'intervento "Lab_GS_Orienta" Progetto “Società della Conoscenza” finanziata attraverso il POR Abruzzo FSE 2007-2013.
Imparare sperimentando – (09/02/2014) PORDENONE
Partecipazione alla realizzazione della mostra interattiva Imparare Sperimentando a Febbraio 2014 con materiale espositivo dei LNGS. Ricercatori sono stati invitati per seminari. Oltre 4000 visitatori.
Concorso Anch'Io Scienziato - (18/05/2014)
Rivolto alle scuole di ogni ordine e grado della regione Abruzzo. Lo scopo è realizzare un progetto scientifico, corredato dal relazione che illustri il percorso didattico, il metodo applicato e i risultati raggiunti. I migliori 5 progetti per tipologia di scuola vengono premiati con kit e materiale didattico. Hanno partecipato 1250 studenti.
L'iniziativa è a cadenza annuale con inizio nel 2003.
http://www.lngs.infn.it/it/iniziative-passate
Open Day 2014 – (18/05/2014)
Manifestazione per il pubblico con visite nel laboratorio sotterraneo ed eventi di divulgazione e gioco ai laboratori esterni. L'iniziativa è a cadenza annuale ed è iniziata nel 2002. In media partecipano dalle 1500 alle 2000 persone.
Si premiano le scuole vincitrici del "Concorso Anch'Io scienziato".
Il programma completo è disponibile su:
https://www.lngs.infn.it/images/REIS/educational/past_initiatives/old-open-day/open_day_2014.pdf
Scuola Estiva per le Scienze sperimentali - IV edizione (16-20/23-27/06/2014)
La Scuola Estiva ha coinvolto 25 studenti abruzzesi del 3° anno delle scuole superiori di secondo grado, selezionati per merito e concorso. Il programma ha compreso lezioni frontali, laboratori didattici e visite di istruzione, permettendo ai ragazzi di approfondire le loro conoscenze delle discipline scientifiche e di migliorare le loro competenze nelle attività di tipo sperimentale. Il giudizio complessivo dei ragazzi evidenzia la validità del progetto formativo.
SHARPER - Notte Europea dei Ricercatori – (26/09/2014)
Evento nell'ambito della “Notte Europea dei Ricercatori” svoltosi nel centro storico di L'Aquila, dal pomeriggio fino a tarda notte, in contemporanea con le città di Perugia e Ancona. Frutto della sinergia tra i LNGS, l'Università dell'Aquila e il GSSI, SHARPER ha visto la realizzazione di più di 20 attività originali e divertenti tra spettacoli, conferenze, laboratori per ragazzi, e performance artistiche, differenti per argomento e tipologia di target. Tutte le attività che hanno animato le strade del centro storico sono state ideate e costruite sulla volontà di contribuire alla diffusione della cultura scientifica e di stimolare una maggiore fiducia nelle potenzialità della ricerca. L'originalità delle attività pensate per l'evento ha permesso di vedere da un'angolazione differente la vita del ricercatore attraverso passioni, abitudini e inclinazioni personali. La partecipazione di oltre 15.000 persone, tra cui una cospicua presenza di bambini e ragazzi, testimonia l'ottima risposta del pubblico.
http://sharper-night-2014.lngs.infn.it/home
Le Frontiere e i Confini della Scienza – (28-29/10/2014)
Simposio rivolto a 150 tra insegnanti e ricercatori coinvolti in attività di didattica. Obiettivo del workshop l'approfondimento dei risultati raggiunti dalla scienza in tempi recenti. Grande attenzione è stata posta sull'importanza dell'applicazione del metodo di indagine scientifica.
http://frontieredellascienza.lngs.infn.it/
2) Alta Formazione
Durante l'annualità 2014 le azioni di alta formazione dei LNGS hanno avuto lo scopo di favorire lo sviluppo e la diffusione del sapere sia in campo scientifico, economico e sociale per attuare interventi e azioni di alta formazione fortemente ancorati al territorio. Nell'ambito dell'intervento “Promozione della conoscenza” che ha previsto la formazione di giovani in considerazione delle necessità della ricerca e delle esigenze delle Imprese attraverso il "training-on-the-job", sono state attive 30 borse di studio presso i LNGS e il trasferimento in azienda (o in altri centri di ricerca italiani o esteri) delle conoscenze acquisite attraverso uno stage di durata minima di 4 mesi.
Sono stati attivati 2 corsi online “E-tutor: competenze per la formazione online" e “Utilizzo dei sistemi Scada per il controllo del territorio" nell'ambito dell'intervento b) ”Formazione online per le aziende” che hanno consentito all'INFN-LNGS di consolidare il modello di formazione in modalità e-learning per l'alta formazione di imprenditori, dirigenti e tecnici di imprese abruzzesi a cui hanno partecipato 26 allievi.
Formazione dei giovani abruzzesi n. 30 interventi formativi a giovani abruzzesi diplomati e laureati ed assegni di ricerca di cui 3 nell'ambito dell'intervento c)”Innovazione Tecnologica” che si prefigge l'obiettivo di sviluppare interventi formativi per l'acquisizione di peculiari competenze tecnico-specialistiche nel settore della prototipizzazione rapida mediante Stereolitografia
Azioni di Comunicazione e portale dei progetti:
http://conoscenzabruzzo.lngs.infn.it/
http://saperecrescita.lngs.infn.it/
3) Trasferimento Tecnologico
I LNGS per svolgere le attività di ricerca hanno continuamente bisogno di sviluppare tecnologie innovative che vadano al di là degli standard commerciali di prodotti e servizi acquisibili sul mercato. In particolare le esigenze degli esperimenti riguardano la disponibilità di materiali contenenti livelli bassissimi di inquinanti radioattivi. A questo fine, sono state sviluppate tecnologie sia per ridurre il quantitativo dell'inquinante sia per evitare che durante i processi di lavorazione del materiale essi siano inquinati sia per misurare a livelli record il quantitativo (10-15 gr/gr) gli inquinanti radioattivi nei materiali.
Un esempio riguarda le attività necessarie alla realizzazione dello schermo con piombo romano per l'esperimeto CUORE, iniziate nel corso dell'anno 2014.
Lo schermo, di forma cilindrica con diametro esterno 1277mm e altezza 1800mm e spessore di 60mm, è stato realizzato con la fusione di circa 190 lingotti di piombo “romano” per un peso complessivo di circa 5,5 tonn.
E' stato necessario utilizzare una tecnica di fusione sotto atmosfera di azoto per evitare che il bagno fuso venisse contaminato dal contatto con l'aria. Questa tecnica è stata sviluppata ai LNGS e poi trasferita alla Ditta tedesca di Dresda incaricata della realizzazione dello schermo di piombo.
Attività per conto di terzi
I LNGS, nel periodo 2012-2014, hanno sviluppato un'attività per conto di un'impresa, la SEA S.r.l., per un impianto di prova per una microturbina di un kW.
La SEA ha affidato all'INFN la realizzazione di un impianto di prova di una microturbina da realizzarsi presso i laboratori esterni, da far funzionare con circuiti idraulici ad acqua e fluidi organici. L'impianto realizzato consiste schematicamente, in un riscaldatore elettrico che funge da fonte di energia primaria, in uno scambiatore di calore di separazione tra il circuito del riscaldatore e il circuito della micro turbina, in un bollitore che fornisce vapore alla micro turbina da testare. A valle della turbina un circuito di condensazione ad aria provvede alla condensazione del fluido utilizzato che viene rimandato al riscaldatore. Sull'impianto sono stati montati le pompe di circolazione e sensori di misura di diverse grandezze fisiche. I LNGS hanno messo a disposizione le proprie competenze per sviluppare il sistema di supervisione e controllo dell'impianto, la progettazione e realizzazione del carico elettrico e dei sistemi di misura dei parametri elettrici della turbina a partire dai morsetti dell'alternatore. L'attività ha comportato un incasso da parte della SEA di 100.000,00 Euro e un utile a consuntivo degli INFN superiore al 20% dell'importo contrattuale.
Su richiesta dell'Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Abruzzo e del Molise, il Servizio di Chimica, ha iniziato ad effettuare misure di rapporto Isotopico dello Stronzio in campioni di latte ovino messe a disposizione dell'IZS nell'ambito di un progetto che si prefiggeva di valutare la possibilità di caratterizzare con tali misure la provenienza di formaggi pecorini locali. Tale attività ha comportato un incasso di 15.000,00 Euro.
LABORATORI NAZIONALI DEL GRAN SASSO - INFN
Per dimensioni e ricchezza della strumentazione scientifica i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell'INFN sono il centro di ricerca sotterraneo più grande e importante del mondo. I LNGS stati progettati e costruiti con lo scopo di sfruttare la protezione dalla radiazione cosmica, ottenuta con gli oltre mille e quattrocento metri di montagna sovrastanti, principale requisito per l'attività scientifica a cui sono dedicati.
I LNGS sono finanziati dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l'ente che in Italia coordina e finanzia la ricerca in fisica nucleare, subnucleare e della fisica delle particelle elementari.
L'idea di dotare l'INFN di un grande laboratorio sotterraneo dedicato alla fisica subnucleare nasce nel 1979 grazie al prof. Antonino Zichichi, all'epoca Presidente dell'INFN. Le opere di scavo per la costruzione delle sale sotterranee hanno avuto inizio nel 1982 per un costo totale di 77 miliardi di lire / 40 milioni di euro.
Situati tra le città di L'Aquila e Teramo, a circa 120 km da Roma, i Laboratori sono utilizzati come struttura a livello mondiale da scienziati provenienti da 32 paesi diversi; attualmente ne sono presenti circa 1000 impegnati in circa 15 esperimenti in diverse fasi di realizzazione.
Le strutture sotterranee, tre grandi sale sperimentali, ognuna delle quali misura circa 100 m di lunghezza, 20 m di larghezza e 18 m di altezza e tunnel di servizio, per un volume totale di circa 180.000 metri cubi, sono collocate su un lato di un tunnel autostradale, lungo 10 Km, che attraversa il Gran Sasso, in direzione Teramo-Roma.
A causa delle grandi quantità d'acqua presenti all'interno del Gran Sasso, la temperatura naturale è circa 6-7 °C e l'umidità quasi del 100% durante tutto l'anno. Per ottenere una climatizzazione ottimale per le attività che vi si svolgono, le sale sperimentali sono impermeabilizzate e coibentate. La ventilazione, assicurata da una lunga tubazione che corre lungo la galleria autostradale, convoglia dall'esterno circa 35.000 m3 di aria all'ora.
La Terra è continuamente colpita dai raggi cosmici, particelle di origine galattica ed extragalattica, che costituiscono un segnale di disturbo da cui i fisici devono proteggere i propri apparati sperimentali se vogliono studiare fenomeni estremamente rari o particelle dalle proprietà ancora per lo più sconosciute come i neutrini o le particelle di materia oscura.
I 1400 m di roccia che sovrastano i Laboratori costituiscono una copertura tale da ridurre il flusso dei raggi cosmici di un fattore un milione; inoltre, la radioattività naturale in galleria è migliaia di volte inferiore rispetto alla superficie grazie alla minima percentuale di Uranio e Torio presente nella roccia di tipo dolomitico che costituisce la montagna del Gran Sasso.
Principali argomenti di ricerca dell'attuale programma sono: la fisica dei neutrini naturalmente prodotti nel Sole e in esplosioni di Supernova, la ricerca sulla materia oscura e lo studio di reazioni nucleari di interesse astrofisico e decadimenti rari.
Una delle particelle più elusive nel nostro universo è il neutrino, particella priva di carica elettrica avente una massa piccolissima: ogni giorno miliardi di miliardi di neutrini attraversano il nostro corpo ma molto difficilmente interagiscono con la materia. Lo studio delle proprietà e delle caratteristiche dei neutrini è da sempre una delle ricerche di punta dei LNGS. Recentissima l'assegnazione del premio Nobel per la fisica 2015 per la dimostrazione sperimentale dell'oscillazione del neutrino, fenomeno che dimostra l'esistenza di una massa, anche se piccolissima, dei neutrini. A questo risultato hanno contributo alcuni dei più importanti esperimenti realizzati ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Un contributo determinante è stato dato dall'esperimento GALLEX con lo studio dei neutrini elettronici prodotti dal Sole e dall'esperimento MACRO con lo studio dei neutrini muonici prodotti dai raggi cosmici nell'atmosfera terrestre. Altro importante risultato è stato riscosso da OPERA con la dimostrazione dell'oscillazione dei neutrini mu in neutrini tau e da BOREXINO sulle componenti del flusso dei neutrini solari.
Altro tema affascinante nel campo della fisica e dell'astrofisica per cui i LNGS sono attivi da anni è rappresentato dalla Materia Oscura che, raffigurando circa l'ottanta per cento della materia nell'universo, è una forma di materia che non emette né assorbe radiazione luminosa, da cui il termine. La rilevazione diretta dei costituenti della materia oscura è molto difficile e richiede un ambiente a bassissima radioattività e lo sviluppo di tecniche avanzate di reiezione del fondo. Al momento quattro degli esperimenti installati ai laboratori del Gran Sasso indagano sulla materia oscura attraverso l'utilizzo di tecnologie differenti,
Allo stesso modo, nel cuore del Gran Sasso, si studiano i meccanismi di produzione di energia nelle stelle, e si cerca di spiegare le abbondanze di tutti gli isotopi degli elementi che osserviamo in natura. Entrambi gli aspetti sono strettamente connessi in quanto i processi nucleari sono stati identificati come responsabili sia della produzione di energia nelle stelle, che ne regola l'evoluzione, sia, allo stesso tempo, della creazione di elementi via via più pesanti a partire dagli elementi più leggeri.
Il tutto a testimonianza del fatto che i Laboratori Nazionali del Gran Sasso costituiscono una realtà scientifica di preminenza mondiale in un campo di ricerca tutt'ora in evoluzione, in cui si sovrappongono la fisica delle particelle elementari, l'astrofisica e la cosmologia.
Le strutture esterne dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso sono ospitate all'interno del Parco Nazionale del Gran Sasso e Monti della Laga e rientrano nella provincia di L'Aquila, città che nel 2009 è stata colpita da un fortissimo terremoto che ha provocato la morte di oltre 300 persone e la distruzione di una considerevole percentuale di abitazioni. A seguito del terremoto, i Laboratori hanno assunto un importante ruolo di riferimento per le istituzioni e il mondo della scuola che ancora oggi si protrae.
Per dimensioni e ricchezza della strumentazione scientifica i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell'INFN sono il centro di ricerca sotterraneo più grande e importante del mondo. I LNGS stati progettati e costruiti con lo scopo di sfruttare la protezione dalla radiazione cosmica, ottenuta con gli oltre mille e quattrocento metri di montagna sovrastanti, principale requisito per l'attività scientifica a cui sono dedicati.
I LNGS sono finanziati dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l'ente che in Italia coordina e finanzia la ricerca in fisica nucleare, subnucleare e della fisica delle particelle elementari.
L'idea di dotare l'INFN di un grande laboratorio sotterraneo dedicato alla fisica subnucleare nasce nel 1979 grazie al prof. Antonino Zichichi, all'epoca Presidente dell'INFN. Le opere di scavo per la costruzione delle sale sotterranee hanno avuto inizio nel 1982 per un costo totale di 77 miliardi di lire / 40 milioni di euro.
Situati tra le città di L'Aquila e Teramo, a circa 120 km da Roma, i Laboratori sono utilizzati come struttura a livello mondiale da scienziati provenienti da 32 paesi diversi; attualmente ne sono presenti circa 1000 impegnati in circa 15 esperimenti in diverse fasi di realizzazione.
Le strutture sotterranee, tre grandi sale sperimentali, ognuna delle quali misura circa 100 m di lunghezza, 20 m di larghezza e 18 m di altezza e tunnel di servizio, per un volume totale di circa 180.000 metri cubi, sono collocate su un lato di un tunnel autostradale, lungo 10 Km, che attraversa il Gran Sasso, in direzione Teramo-Roma.
A causa delle grandi quantità d'acqua presenti all'interno del Gran Sasso, la temperatura naturale è circa 6-7 °C e l'umidità quasi del 100% durante tutto l'anno. Per ottenere una climatizzazione ottimale per le attività che vi si svolgono, le sale sperimentali sono impermeabilizzate e coibentate. La ventilazione, assicurata da una lunga tubazione che corre lungo la galleria autostradale, convoglia dall'esterno circa 35.000 m3 di aria all'ora.
La Terra è continuamente colpita dai raggi cosmici, particelle di origine galattica ed extragalattica, che costituiscono un segnale di disturbo da cui i fisici devono proteggere i propri apparati sperimentali se vogliono studiare fenomeni estremamente rari o particelle dalle proprietà ancora per lo più sconosciute come i neutrini o le particelle di materia oscura.
I 1400 m di roccia che sovrastano i Laboratori costituiscono una copertura tale da ridurre il flusso dei raggi cosmici di un fattore un milione; inoltre, la radioattività naturale in galleria è migliaia di volte inferiore rispetto alla superficie grazie alla minima percentuale di Uranio e Torio presente nella roccia di tipo dolomitico che costituisce la montagna del Gran Sasso.
Principali argomenti di ricerca dell'attuale programma sono: la fisica dei neutrini naturalmente prodotti nel Sole e in esplosioni di Supernova, la ricerca sulla materia oscura e lo studio di reazioni nucleari di interesse astrofisico e decadimenti rari.
Una delle particelle più elusive nel nostro universo è il neutrino, particella priva di carica elettrica avente una massa piccolissima: ogni giorno miliardi di miliardi di neutrini attraversano il nostro corpo ma molto difficilmente interagiscono con la materia. Lo studio delle proprietà e delle caratteristiche dei neutrini è da sempre una delle ricerche di punta dei LNGS. Recentissima l'assegnazione del premio Nobel per la fisica 2015 per la dimostrazione sperimentale dell'oscillazione del neutrino, fenomeno che dimostra l'esistenza di una massa, anche se piccolissima, dei neutrini. A questo risultato hanno contributo alcuni dei più importanti esperimenti realizzati ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Un contributo determinante è stato dato dall'esperimento GALLEX con lo studio dei neutrini elettronici prodotti dal Sole e dall'esperimento MACRO con lo studio dei neutrini muonici prodotti dai raggi cosmici nell'atmosfera terrestre. Altro importante risultato è stato riscosso da OPERA con la dimostrazione dell'oscillazione dei neutrini mu in neutrini tau e da BOREXINO sulle componenti del flusso dei neutrini solari.
Altro tema affascinante nel campo della fisica e dell'astrofisica per cui i LNGS sono attivi da anni è rappresentato dalla Materia Oscura che, raffigurando circa l'ottanta per cento della materia nell'universo, è una forma di materia che non emette né assorbe radiazione luminosa, da cui il termine. La rilevazione diretta dei costituenti della materia oscura è molto difficile e richiede un ambiente a bassissima radioattività e lo sviluppo di tecniche avanzate di reiezione del fondo. Al momento quattro degli esperimenti installati ai laboratori del Gran Sasso indagano sulla materia oscura attraverso l'utilizzo di tecnologie differenti,
Allo stesso modo, nel cuore del Gran Sasso, si studiano i meccanismi di produzione di energia nelle stelle, e si cerca di spiegare le abbondanze di tutti gli isotopi degli elementi che osserviamo in natura. Entrambi gli aspetti sono strettamente connessi in quanto i processi nucleari sono stati identificati come responsabili sia della produzione di energia nelle stelle, che ne regola l'evoluzione, sia, allo stesso tempo, della creazione di elementi via via più pesanti a partire dagli elementi più leggeri.
Il tutto a testimonianza del fatto che i Laboratori Nazionali del Gran Sasso costituiscono una realtà scientifica di preminenza mondiale in un campo di ricerca tutt'ora in evoluzione, in cui si sovrappongono la fisica delle particelle elementari, l'astrofisica e la cosmologia.
Le strutture esterne dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso sono ospitate all'interno del Parco Nazionale del Gran Sasso e Monti della Laga e rientrano nella provincia di L'Aquila, città che nel 2009 è stata colpita da un fortissimo terremoto che ha provocato la morte di oltre 300 persone e la distruzione di una considerevole percentuale di abitazioni. A seguito del terremoto, i Laboratori hanno assunto un importante ruolo di riferimento per le istituzioni e il mondo della scuola che ancora oggi si protrae.
Quadro I.1 - PROPRIETÀ INTELLETTUALE
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati dell'Ente
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati Ente
Quadro I.2 - SPIN-OFF
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati dell'Ente
Quadro I.3 - ATTIVITÀ CONTO TERZI
Quadro I.4 - PUBLIC ENGAGEMENT
Quadro I.5 - PATRIMONIO CULTURALE
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati Ente
Quadro I.6 - TUTELA DELLA SALUTE
Quadro I.7 - FORMAZIONE CONTINUA
Numero totale di corsi erogati | 2 |
---|---|
Numero totale di CFP erogati | 0 |
Numero totale di ore di didattica assistita complessivamente erogate | 16 |
Numero totale di partecipanti | 26 |
Numero di docenti coinvolti complessivamente | 2 |
Numero di docenti esterni all'Ente | 1 |
Numero di imprese commerciali coinvolte come utilizzatrici dei programmi | 7 |
Numero di enti pubblici coinvolti come utilizzatori dei programmi | 3 |
Numero di enti no-profit coinvolti come utilizzatori dei programmi | 0 |
Introiti complessivi del programma (importo della convenzione, eventuali quote di iscrizione, altre entrate) | 0 |
Quota percentuale degli introiti complessivi provenienti da finanziamenti pubblici europei o nazionali | 0 |
Numero di tirocini o stage attivati | 0 |
Quadro I.8 - STRUTTURE DI INTERMEDIAZIONE
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati Ente