GERDA - Germanium Detector Array

GERDA - Germanium Detector Array

Ieri, nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, è partito l’esperimento GERDA (Germanium Detector Array), che vuole studiare il decadimento doppio beta senza neutrini. Si tratta di una collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ed importanti centri di ricerca tedeschi, russi, polacchi, belgi e svizzeri, per un totale di 15 istituti, volta a cercare il “neutrino di Majorana”, ossia a capire quale sia la sua massa effettiva e se il neutrino coincide con la sua antiparticella. In questo caso l’emissione di due neutrini non sarebbe rilevata proprio perché le due particelle si annullerebbero vicendevolmente.

L’esperimento consiste nell’osservare che cosa succede in un sistema formato da 8 rivelatori-generatori grandi come lattine e di circa due chili, costituiti da  monocristalli di germanio iperpuro, un semiconduttore, arricchito all’isotopo germanio-76. Per isolare l’esperimento da influssi esterni, raggi cosmici e radiattività naturale, oltre ai 1400 metri di roccia che sovrastano i laboratori del Gran Sasso, i rivelatori sono sospesi in un serbatoio (criostato) alto sei metri e largo quattro, contenente argon liquido, a sua volta posizionato al centro di una cisterna d’acqua di dieci metri di diametro e dieci di altezza.

Nel decadimento doppio beta dei nuclei di germanio-76 quando i nuclei di germanio decadono vengono emessi due protoni e due elettroni, la cui energia dovrebbe essere dal rivelatore e due neutrini, che annullandosi non emergonio dal nucleo.

Se gli scienziati riusciranno ad osservare “il doppio decadimento beta senza emissioni di neutrini” molte teorie di fisica subnucleare, di astronomia e cosmologia troverebbero conferma, spiegando tra l’altro come mai nell’universo ci sia eccesso di materia a discapito dell’antimateria.

Per approfondimenti: GERDA