18 gennaio 2016

Un carico di 30 lingotti in partenza da Cagliari. Destinazione: Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)

La collaborazione tra Archeologia e Fisica continua. Oggi partono gli ultimi 30 lingotti di piombo romano destinati ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) per l'esperimento CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events). Dove si cercherà di capire se Majorana aveva ragione.

Per Marco Minoja (Soprintendente archeologico Sardegna): «L'occasione è assolutamente straordinaria, connessa con la straordinarietà del rinvenimento archeologico e con la loro destinazione a beneficio della ricerca scientifica.. Sono lingotti di piombo rimasti per alcuni migliaia di anni sotto decine di metri di acqua, quindi in condizioni praticamente irripetibili. Per l'archeologia della Sardegna è un'eccellente occasione per completare un percorso di studio, di ricerca e di analisi che ha già fornito importanti risposte sull'industria del piombo in epoca romana. Non ci siamo limitati a prendere altri 30 lingotti ma abbiamo analizzato quali lingotti in base al marchio di fabbrica, le singole produzioni, le famiglie di produttori che hanno lavorato per le case imperiali. Si è aggiunta anche una serie di domande nuove e nuove ricerche. Abbiamo scelto i 30 più adatti. Una parte del materiale restante è esposta a Cabras. Nel museo di Cagliari si sta pensando di ampliare le sezioni di archeologia subacquea per una collocazione adeguata.»


Ettore Fiorini, ideatore del progetto Piombo romano per l'esperimento CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) ha sottolineato lgli aspetti scientifici dell'operazione e del connubio Archeologia-Fisica: «Il piombo è un ottimo sistema di schermatura per gli esperimenti ma contiene il Piombo 210 che è radioattivo. Per fortuna la sua vita di dimezzamento è di 22 anni. Quindi il Piombo 210 contenuto in origine nei lingotti romani è scomparso completamente. Questa collaborazione è così bella che abbiamo firmato dei lavori insieme su riviste di fisica e di Archeologia Subacquea.»


Per Fernando Ferroni, presidente dell'INFN: «Quest'esperienza ci insegna che mondi apparentemente molto separati possano ricongiungersi e arricchirsi reciprocamente con una messa in comune delle conoscenze. Per un ente come l'INFN la curiosità è il primo motore e quindi è fondamentale saper accogliere le nuove idee e la presunzione di stimolare il resto del mondo. Il fatto di avere gruppi che si pongono questo come missione, intermedia o primaria, è un passo avanti notevolissimo e sostanzialmente è figlio di quest'esperienza. Dal 1990 a oggi nel campo dell'interazione con altre realtà della ricerca sono stati fatti enormi passi avanti. E questo perché i fisici hanno trovato delle persone dal lato dei Beni Culturali estremamente sensibili.»

L'esperimento CUORE è stato ideato per studiare le proprietà dei neutrini e, in particolare, un fenomeno estremamente raro, chiamato doppio decadimento beta senza emissione di neutrini. Questo processo non è mai stato osservato finora, e per riuscirci i fisici hanno bisogno di condizioni ambientali di estrema purezza, in particolare di bassissima radioattività. Nasce da qui l'idea - proposta da Ettore Fiorini, portata avanti dall'Università e dalla sezione INFN di Milano Bicocca, e la cui realizzazione è stata seguita in tutti i suoi passaggi dai LNGS - di dotare CUORE di uno speciale “scudo”, realizzato grazie alla fusione della parte inferiore dei lingotti di piombo. Il piombo, essendo un materiale molto denso e con alto numero atomico, è, infatti, ottimo per schermare dalle radiazioni. La nave romana
 fu rinvenuta nel 1989 da un sommozzatore dilettante, Antonello Atzori di Cagliari, al largo della costa di Oristano, davanti all’isola che oggi si chiama Mal di Ventre, a circa un miglio dalla riva. Si tratta di una navis oneraria magna, imbarcazione romana di 36 metri che tra l’80 e il 50 avanti Cristo  trasportava circa duemila lingotti di piombo. La nave proveniva dalla miniera di Sierra di Cartagena, nell’attuale Spagna, e probabilmente era diretta a Roma. Ogni lingotto di piombo pesa circa 33 kg (corrispondente a 100 libbra romane: il peso massimo trasportabile per legge da uno schiavo) è lungo 46 centimetri e alto 9. Del prezioso carico romano gli archeologi sono riusciti a ricostruire la provenienza: ogni lingotto di piombo riporta i marchi di fabbrica, come "Caius e Marcus Pontilieni, figli di Marcus", "Quintus Appius, figlio di Caius", e "Carulius Hispalius", famiglie di origine italiana che svolgevano attività mineraria in Spagna.

Andrea Mameli, blog Linguaggio Macchina, Cagliari 18 Gennaio 2016


2 commenti:

Mauro Casula ha detto...

Ciao Andrea, potresti spiegarmi il perchè il piombo dei romani ha una radioattività pressochè nulla? :D Grazie

andrea mameli ha detto...

Ciao, come ho scritto il piombo 210 ha un tempo di dimezzamento di 22 anni e questo significa che dopo 22 anni i nuclei che emettono radiazione sono la metà di quelli che erano presenti nel materiale all'inizio; pertanto in 2000 anni la radioattività si è ridotta di una quantità pari a 1/(2^90) rispetto a quello iniziale (90 si ottiene dividendo 2000 per 22) quindi un numero molto vicino allo zero. Inoltre, dato che l'acqua, per la presenza di idrogeno, funge da schermo molto efficiente per i neutroni che possono interagire con i nuclei stabili del piombo e renderli radioattivi (per attivazione neutronica). I neutroni provengono principalmente dalle interazioni dei raggi cosmici con nuclei di azoto o ossigeno dell'atmosfera.