A partire da giugno, l'ex miniera di Sos Enattos è stata dotata di due nuovi rivelatori muonici, che vanno ad arricchire il già ampio ventaglio di strumenti utilizzati per l’analisi fisica e geologica del sito. Questa area, situata nel cuore del Nuorese, è attualmente una delle principali candidate per ospitare il futuro osservatorio di onde gravitazionali denominato Einstein Telescope (ET). L’installazione dei rivelatori è stata curata da un team internazionale di scienziati, costituito da Jacques Marteau e Jean Christophe Ianigro dell’Institut de Physique des 2 Infinis (IP2I) di Lione, insieme a László Oláh, Gergely Surányi e Dezső Varga del Wigner Research Centre for Physics, con il supporto del laboratorio SAR-GRAV, operativo direttamente nell’area di Sos Enattos.
Questi strumenti sono ora in fase di calibrazione e saranno spostati in punti differenti all’interno della miniera per raccogliere i dati necessari e le misurazioni utili per svolgere la tomografia muonica della formazione rocciosa sovrastante. La tecnica, nota anche come muografia, sfrutta il flusso naturale dei muoni, particelle subatomiche con una massa oltre 200 volte superiore a quella dei più noti elettroni, per ottenere un’immagine tridimensionale della struttura interna di grandi corpi geologici, come possono essere montagne o vulcani.
I muoni si formano principalmente a seguito dell’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera terrestre. Queste particelle, caratterizzate da un’elevata capacità di penetrazione, riescono ad attraversare strati significativi di materia, come rocce o suolo, fino a centinaia o migliaia di metri. I rivelatori muonici registrano il passaggio delle particelle cariche, che costituiscono la maggior parte del flusso rilevato in ambienti sotterranei, come quello della miniera di Sos Enattos.
Perché è importante la tomografia muonica
L’utilizzo della tomografia muonica ha già dimostrato la sua efficacia in vari contesti applicativi. Per esempio, progetti come MURAVES (MUon RAdiography of VESuvius) e MEV (Muography of Etna Volcano), focalizzati rispettivamente sui vulcani Vesuvio ed Etna, hanno impiegato questa tecnica per analizzare la distribuzione della massa interna, fornendo preziose informazioni sulle dinamiche eruttive e sui sistemi idraulici vulcanici. Un altro esempio è la scoperta di una grande cavità, denominata "Grande Vuoto," all’interno della Piramide di Cheope a Giza, annunciata nel 2017 grazie al progetto internazionale ScanPyramids.
Nel caso di Sos Enattos, il flusso di muoni sarà misurato da più postazioni per costruire una mappa dettagliata della densità della massa rocciosa sovrastante. Questa mappatura è essenziale per verificare la conformità del sito ai requisiti del progetto Einstein Telescope, che richiede una copertura rocciosa omogenea e priva di anomalie significative. «La tecnica è comparabile a quella di una radiografia, ma con una profondità di penetrazione molto maggiore», spiega Domenico D’Urso, responsabile scientifico del laboratorio SAR-GRAV e coordinatore di ET Italia. «Nel caso della radiografia, i raggi X non attraversano le ossa del paziente, quindi ciò che si vede sulla lastra – dove il raggio non è arrivato – è bianco, cioè è l’osso. Allo stesso modo, nei punti in cui non arrivano muoni o ne arrivano di meno, vuol dire che c’è materiale, vale a dire un ammasso roccioso di densità superiore».
Le misurazioni in diversi punti sono fondamentali per ottenere una mappatura precisa e verificare l’uniformità della copertura rocciosa, o per rilevare eventuali anomalie come vuoti o la presenza di flussi d’acqua. In questo modo si può garantire una copertura completa e si possono incrociare i dati raccolti, così da ottenere un modello tridimensionale accurato del volume, assicurando anche una risoluzione sufficiente per individuare variazioni nella densità del materiale. Grazie a queste misurazioni sarà possibile identificare con precisione eventuali vuoti, entro una tolleranza accettabile, e valutare anche la presenza di eventuali flussi d’acqua.
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