Questo nuovo rivelatore è stato concepito per fare misure di assorbimento sott'acqua, un esperimento che abbiamo in programma di fare da diversi anni.

Rivelatore di raggi cosmici AMD16.
Lo strumento utilizza 4 sensori GMT o tubi Geiger-Muller, due tubi sovietici ultra collaudati, tipo SBM19 e due tubi di produzione cinese tipo J305. Le dimensioni fisiche di questi tubi sono praticamente identiche, mentre le caratteristiche elettriche risultano molto differenti, differente anche i livelli di polarizzazione e di sensibilità.
Per il fatto della differenza elettrica tra i sensori, il setup dello strumento è stato particolarmente lungo e complesso. L'intenzione era di produrre due canali di misura principali, uno per rivelare i muoni e uno per rivelare le cascate elettrofotoniche (raggi gamma ed elettroni) nella materia e prodotte da diverse interazioni "terziarie". Lo scopo è stato raggiunto utilizzando due tubi in posizione verticale con il segnale di coincidenza tra di essi per la misura dei muoni; mentre per la misura degli sciami gamma si considera la coincidenza di tre GMT, quello superiore insieme al segnale dei due GMT laterali. Questa configurazione a "lambda" deriva dal tipo di misure eseguito dai ricercatori come Bruno Rossi con Giuseppe Occhialini e Patrick Blackett e anche Hartland Snyder e altri, per rivelare sciami secondari di particelle nella materia prodotti per interazione coi raggi cosmici.

Rivelatore di raggi cosmici AMD16 in funzione.
I dati sono registrati da un data logger Arduino su scheda SD per un totale di 6 canali (4 GMT = gamma e particelle cariche, Muoni e sciami gamma) Le prove iniziali sono molto buone e promettenti. Il rate di muoni è quello atteso per strumenti di questo tipo, mentre per la coincidenza tra tre GMT non abbiamo precedenti dati su cui fare confronti. La comparazione tra due misure, una a cielo libero, e una posizionando una lastra di pochi mm di piombo sopra al rivelatore conferma la potenzialità di misurare gli sciami di particelle (prevalentemente elettroni e raggi gamma) prodotte all'interno della materia.
Differenza tra la densità di muoni, con e senza lastra di piombo.
Con la lastra di piombo si nota una sensibile diminuzione nelle frequenze maggiori.
Lo scopo dell'esperimento che sarà prodotto sott'acqua sarà quello di verificare l'assorbimento stesso della radiazione cosmica nell'acqua e la possibile produzione di sciami elettrofotonici nei primi centimetri o decine di centimetri sotto la superficie dell'acqua.
Differenza tra la densità di eventi shower, con e senza lastra di piombo.
Con la lastra di piombo si nota un sostanziale aumento nelle frequenze maggiori.
Sott’acqua i muoni hanno un potere di penetrazione enorme quindi per basse profondità vengono praticamente attenuati solo quelli a bassa energia. Adroni ed elettroni vengono frenati nei primi cm di acqua, perciò non sono rilevabili. I raggi gamma possono penetrare parecchie decine di cm a seconda dell’energia. La relazione di assorbimento dei fotoni nella materia è conosciuta come legge di Lambert. L’intensità è ridotta in base a: I= I0 * e^-α*d dove alfa è il coefficiente lineare di attenuazione o assorbimento (1/cm) d è distanza (in cm), alfa a sua volta è: α=µ*ρ, dove µ = coefficiente di massa e ρ è la densità[1]. µ (=α/ρ) è chiamato coefficiente di attenuazione di massa e si misura in cm2/g (si ricava da tabelle). La relazione si può scrivere come I=I0*e^-µ*d*ρ, sostituendo d*ρ con X che è la profondità di interazione (o interaction depth - g/cm2) si ha: I=I0*e^-µ*X.
Al momento sono in fase alcune simulazioni ed esperimenti per valutare le potenzialità di questo piccolo ma efficiente strumento.
[1] L'utilizzo delle lettere greche per indicare queste quantità non è uniforme tra i vari autori e libri specialistici, ad esempio Domenico Pacini utilizzava lambda minuscolo in vece di alfa, probabilmente per indicare l’interation mean free path (la distanza media in cm percorsa da una particella tra una interazione e l’altra).
M.A.
Il Liceo “Patrizi” di Cariati torna nella stratosfera 18.10.2025
Dopo il successo delle precedenti missioni, gli studenti del liceo sono pronti a vivere una nuova avventura scientifica con il Progetto SEM (Stratospheric Experiment Mission), un’iniziativa che unisce ricerca, formazione e passione per la scienza.
L’obiettivo di questa nuova missione è ambizioso e affascinante: studiare le radiazioni cosmiche e i loro effetti sull’uomo e sulla vita biologica. Gli studenti analizzeranno come i raggi cosmici interagiscono con batteri, cellule umane e DNA, contribuendo a comprendere meglio i rischi e le potenzialità dell’esposizione alle radiazioni in ambienti estremi.
Il progetto nasce grazie alla collaborazione con università, enti di ricerca e laboratori scientifici di livello nazionale, che affiancano i giovani scienziati in tutte le fasi: dalla progettazione del payload fino all’analisi dei dati raccolti in quota.
Il lancio del pallone stratosferico è previsto per il 20 ottobre dallo stadio comunale di Paola (CS), e sarà possibile seguirlo anche in diretta. Un’esperienza che porta la scuola “oltre i confini del cielo”, dove scienza, tecnologia e sogni si incontrano per costruire il futuro.

Raggi cosmici e qubit 5.11.2025
Studi recenti mostrano che circa il 17 % degli errori correlati rilevati in un array di qubit è direttamente attribuibile ai raggi cosmici. Tramite setup sperimentali sono stati correlati eventi di rilassamento energetico (decoerenza quantistica) con rivelatori di particelle. Le radiazioni generano coppie elettrone-buco e altri disturbi nel substrato dei circuiti che distruggono la coerenza quantistica, ovvero gli stati dei qubit che rendono possibili i calcoli. Le strategie convenzionali di schermatura — per esempio piombo — sono efficaci solo per la radiazione terrestre, ma molto difficili da applicare per i raggi cosmici che penetrano facilmente. Per contrastare il problema servono soluzioni ingegneristiche innovative come soluzioni hardware dedicate (ingegnerizzazione del gap superconduttore, intrappolamento dei fononi, materiali e layering specifici) e nuovi algoritmi di correzione degli errori...

Fonte: electropages
Cometa interstellare 3I/ATLAS: indizi di trasformazione da raggi cosmici galattici 4.11.2025
La cometa interstellare 3I/ATLAS mostra prove evidenti di essere stata alterata dai raggi cosmici galattici durante il suo viaggio nello spazio interstellare. Le osservazioni del James Webb Space Telescope e di SPHEREx rivelano rapporti insolitamente alti tra CO₂ e H₂O, molto superiori a quelli delle comete del Sistema Solare. Questo indica che la superficie della cometa è stata modificata da processi di irraggiamento che hanno trasformato il ghiaccio e i gas originari. I raggi cosmici avrebbero convertito parte del monossido di carbonio in anidride carbonica, creando una crosta compatta e arricchita di materiali organici. Sotto questa crosta, però, l’interno del nucleo potrebbe conservare ancora la composizione primordiale. 3I/ATLAS rappresenta quindi un laboratorio naturale per studiare l’evoluzione chimica della materia interstellare. I risultati mettono in discussione l’idea che gli oggetti interstellari siano “vergini”, mostrando invece come il tempo e l’ambiente galattico possano trasformarli profondamente...
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