I Licei Scientifici di Marsala e Mazara a “lezione” di fisica: il funzionamento degli acceleratori di particelle

Il funzionamento del televisore a tubo catodico si basa sugli stessi principi degli acceleratori di particelle. Che cosa sono? Qual è la importanza nella Fisica?
Nate come proiettili per rompere gli atomi, le particelle accelerate sono oggi strumenti complessi ed affidabili per applicazioni nei campi più diversi della vita quotidiana. Lo spiegherà Maria Rosaria Masullo dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) di Napoli agli studenti del Liceo Scientifico P. Ruggieri di Marsala e del Liceo Scientifico Statale G. P. Ballatore di Mazara del Vallo (TP), nell’incontro: La fisica degli acceleratori: dalla fisica di Rutherford alla vita quotidiana.

L’incontro fa parte del ciclo nazionale La Scienza a Scuola. Un tour didattico realizzato da Zanichelli, in giro per le scuole d’Italia, in cui ricercatori, docenti, divulgatori e personalità del mondo scientifico incontreranno i ragazzi per illustrare le ultime novità della scienza. Dalle Onde Gravitazionali alla vita nell’universo. Sono alcuni degli argomenti illustrati negli incontri presso gli istituti scolastici superiori italiani, in collaborazione con la rivista “Le Scienze”. Oltre 60 incontri in Sicilia.

Gli incontri sono riservati agli studenti delle singole scuole.

Era il 1911 quando Ernest Rutherford realizzò il suo esperimento bombardando con particelle alfa, provenienti dal decadimento naturale di materiale radioattivo, sottili lamine d’oro: era l’inizio della fisica moderna, la scoperta del protone, della struttura interna dell’atomo e l’ipotesi di un nuovo modello atomico.

Molti progressi sono stati fatti, l’energia dei fasci disponibile si è moltiplicata di mille miliardi, sviluppando macchine lineari e circolari: gli acceleratori sono diventati raffinate macchine per lo studio dei costituenti più piccoli della materia. Tali macchine possono portare fasci di particelle (elettroni, positroni, protoni, ioni…..) ad energie molto elevate, facendole poi colpire un bersaglio fisso, formato da atomi di un dato elemento, o scontrare fra di loro. In tal modo si possono creare nuove particelle e ricavare informazioni importanti sulla forma del “bersaglio” e sul tipo di interazione, a partire dalla traiettoria e dall’energia dei prodotti della collisione.

Dalla fisica dei laboratori di particelle, gli acceleratori hanno fatto molta strada e sono oggi “al lavoro” negli ospedali, nelle industrie, tra chi si occupa di beni culturali, e raggiungono svariati settori, dall’elettronica, allo studio della struttura delle proteine e lo sviluppo di materiali innovativi. Gli acceleratori nel mondo sono oltre 15.000, ma nei laboratori di ricerca ce ne sono appena un centinaio!
La ricerca per lo sviluppo degli acceleratori non si è però fermata. Oltre alla fisica nucleare e subnucleare per la quale essi sono nati, i nuovi campi di applicazione richiedono sia tecnologie sofisticate, che fasci di caratteristiche particolari.