di Giulia Di Tora, Aldo Iannarelli, Gaia Romano – 5^D – Nella nostra visita al CIRCE (Center for Isotopic Research on Cultural and Environmental heritage “Centro per la ricerca isotopica sull’eredità) dell’Università “Vanvitelli” di Caserta, noi allievi della 3A,4E e 5D del Liceo Scientifico dell’I.S.”A.Nifo”, accompagnati dai professori Rosanna Ragona ed Emanuele Sardiello, abbiamo trovato laboratori particolarmente all’avanguardia nella ricerca scientifica, e abbiamo visto  acceleratori di particelle, spettrometri di massa e strumenti spettroscopici a laser, oltreché un’intera sezione dedicata al progetto KM3NeT. Una serie di complesse sigle e paroloni scientifici che, d’impatto, non ci direbbero nulla, ma che i ricercatori del dipartimento sono riusciti a rendere eccelsamente nei termini delle conoscenze scientifiche primordiali di noi alunni del liceo. Che sia per la datazione di reperti archeologici o di ausilio ad indagini giuridiche, che sia per scovare frodi alimentari o per gli studi della situazione ecologica attraverso l’analisi del particolato atmosferico, gli studi isotopici hanno un ruolo decisivo in tutte queste operazioni. Il centro, come accennato, si occupa, nello specifico, dello studio degli isotopi che, come ci suggerisce il termine nella sua etimologia greca (ἴσος “stesso” e τόπος “luogo”), sono atomi che, pur occupando lo stesso posto nella tavola periodica, pur avendo dunque il medesimo numero atomico, presentano differente numero di massa, dunque differente numero di neutroni. Osservare il funzionamento e le innumerevoli applicazioni di quegli strumenti ci ha permesso di addentrarci profondamente nel modo in cui gli isotopi siano un fondamentale strumento moderno nella comprensione della nostra realtà.   La prima apparecchiatura che ci è stata presentata nella visita dei laboratori è stata l’acceleratore di particelle per l’isolamento del ¹⁴C (Carbonio-14). Nello specifico, si parte da molecole ionizzate negativamente, le quali acquistano velocità grazie ad una forza di tipo repulsivo, ottenuta attraverso un potenziale negativo. Gli anioni sono deviati da un magnete posto a 90° sfruttando la forza di Lorentz. Raggiungono il punto in cui verranno accelerati maggiormente attraverso un potenziale, ma stavolta positivo e quindi vi sarà una forza di tipo attrattivo. Gli ioni in questa parte subisconole radiazioni del gas argon il quale non solo ne cambia la carica, quindi da anionidivengono cationi, ma ne permette, a causa delle elevate energie di rompere i legamiche costituiscono le molecole isolando solo ciò che interessa, quindi il carbonio 14. Importante nell’acceleratore è la presenza del vuoto, dato che gli ioni risulterebbero influenzati dalle molecole presenti nell’aria. Il vuoto è ottenuto attraverso tre stadi: tramite l’utilizzo di pompe che aspirano l’aria; successivamente da una turbina che meccanicamente cattura l’aria; infine le ultime rimaste sono eliminate attraverso un pallone criogenico che porta la temperatura della camera a 3K, stato in cui le molecole d’aria smettono di muoversi e si depositano sul fondo da cui verranno poi aspirate. Un’altra importante caratteristica degli acceleratori è quella di mantenere l’orientamento del fascio di particelle sfruttando i campi elettromagnetici. Nel momento in cui abbiamo solo carbonio 14 isolato questo sarà pronto per direzionarsi nel punto dell’esperimento dove verrà individuata la quantità dell’isotopo nell’oggetto dell’esperimento e paragonata a parametri standard che ne determinano la perdita nel tempo di carbonio 14 e quindi si può risalire alla datazione del reperto. Abbiamo in seguito visitato un sito contenente le sfere DOM (digital optical module) che saranno utilizzate per lo studio dei neutrini. Queste particelle sono fondamentali per la scoperta dell’universo, date alcune caratteristiche: dotati di una massa infinitamente piccola questi non interagiscono quasi mai con la materia e tale progetto andrà ad analizzare nello specifico i neutrini provenienti dal mare (che quindi hanno attraversato la terra). interessante è analizzare il loro comportamento nell’acqua in cui essi emetteranno una radiazione elettromagnetica a causa dell’effetto Čerenkov. Quest’ultimo si manifesta nel momento in cui c’è qualcosa che in un mezzo viaggia a velocità superiore della luce. Tale progetto permetterà di analizzare il comportamento di situazioni estreme dello spazio come le supernove, le quasar e molto altro, immergendo in mare le diciotto sfere contenute in ogni sfera più grande. Queste fungeranno da fotomoltiplicatori per amplificare il segnale ricevuto.   La nostra visita al CIRCE non si è fermata a due laboratori, ma ne abbiamo visitati altri tre in cui erano presenti due spettrometri di massa, il cui funzionamento è sempre dipeso dagli acceleratori di particelle, ed una camera in cui vi era una struttura a laser dedita allo studio della temperatura ambientale. I due spettrometri di massa sono utilizzati, in uno dei laboratori, ad esempio nelle frodi alimentari in cui attraverso il rapporto isotopico è possibile determinare la provenienza di un cibo. Con il secondo spettrometro di massa invece è possibile analizzare le condizioni del particolato atmosferico, studi essenziali per determinare lo stato di inquinamento di un particolare luogo e analizzare in seguito quanto tale situazione incide sulla salute delle persone. Ma, a questo punto, c’è da porsi una domanda: da quale basi e presupposti si parte per arrivare a dei progetti di ricerca così approfonditi? La risposta, però, non credo sia desumibile a partire dalle applicazioni tecniche e dai benefici economici e sia piuttosto da ricercare nella necessità recondita dell’uomo a sentirsi in armonia col mondo, talvolta sottomettendolo, assoggettandolo, ma sempre in balia di una attrazione estetica profondissima, con lo scopo di imparare quell’ alfabeto nel quale ha scritto Dio che Galileo ci dice essere la matematica. Nel 1921, questo punto di vista portò Einstein a chiedersi: “Come può essere che la matematica, che è dopotutto un prodotto del pensiero umano indipendente dall’esperienza, sia così mirabilmente appropriata a descrivere oggetti della realtà?” Successivamente, nel 1959, Wigner parlò di “irragionevole efficacia della matematica”, proprio per sottolineare questa inattesa proprietà di ciò che possiamo cogliere dell’universo intorno a noi. Questa scienza ha avuto un ruolo fondamentale nello sviluppo della civiltà umana. È uno strumento per analizzare la realtà, fare previsioni e risolvere problemi complessi. Ed è proprio da questa disciplina che si giunge all’applicazione concreta del reale con la fisica, la chimica e la scienza in generale. L’esperienza alla Vanvitelli ha permesso ad ognuno di noi di percepire il vigore dell’esattezza scientifica, la bellezza della vita dedicata alla ricerca e alla concretezza di materie che spesso, agli occhi di un liceale, possono essere colte solo nella astrusità delle formule.