Abruzzo

November 2010


Til "Open Day" i partikelfysik i verdens største under-
jordiske laboratorier under Gran Sasso bergene i Abruzzo
Jordskælvet i Abruzzo 6. april 2009 >>



Besøg på laboratorierne:
Laboratorierne modtager besøg af større grupper lørdag/søndag ved forudgående reservering.

Den 1. søndag i hver måned er forbeholdt mindre grupper og enkeltpersoner, hvor besøgsgrupperne sammensættes af reservationskontoret.

Bestilling af en rundtur med guide kan ske ved at
sende en email til: visits@lngs.infn.it eller ved at ringe til reservationskontoret, som er åbent fra 8.30-10.30, tel. +39- 0862.4371.

Minimumsalderen for deltagelse er 14 år.


Komfortabelt fodtøj og en vindjakke anbefales.
Besøget er gratis.






Ordforklaring:
Mørkt stof (materia oscura):

Formodes at være subatomare partikler med en endnu ikke kendt sammensætning, som vekselvirker ved grativation, og hvis eksistens man slutter sig til udfra dets gravitationspåvirkning på det synlige stof, som f.eks. stjerner og galakser.

Universet formodes at bestå af ca. 4 % synligt stof (stjerner og galakser, som udsender lys), mens ca. 23% formodes at være mørkt stof (stjerner, som ikke udsender lys samt andre partikler).

De resterende ca. 73% formodes at bestå af "mørk energi".



Centeret på overfladen

Alle foto: LNGS
Artikel fra juni 2008
De er længe blevet betegnet som Abruzzo's dårligst bevarede hemmelighed, men egentlig er der i de senere år sket en større imødekommenhed overfor offentligheden.


Blandt initiativerne er den årlige Open Day, som fandt sted søndag d. 18. maj 2008, og som viste sig en spændende lejlighed til at blive introduceret til de imponerende forskningseksperimenter indenfor partikelfysik og nuklear astrofysik, som foregår under Monte Aquila i verdens største underjordiske laboratorium.

Ved ankomsten til LNGS's bygninger, blev vi bedt om at udlevere vores "carta d'identità" (så huske passet eller anden gyldig legitimation!), som blev behørigt fotokopieret inden besøgsskiltet kunne udleveres.



Derefter gik turen med bus hen til de underjordiske laboratorier.
Disse har kun én til- og frakørselsvej, som begge befinder sig inde i den 10 km lange tunnel før Assergi på A24 motorvejen mellem Teramo og L'Aquila.


Indkørslen er en frakørsel i en motorvejstunnel mellem Teramo og L´Aquila

Allerede ved indkørslen gennem de enorme ståldøre, som giver adgang til tunnelen, der forbinder de tre forsøgshaller, har man en fornemmelse af, at tiden ophører med at eksistere.

Strukturen er intet mindre end imponerende:
En udgravning af 180.000 m3 klippegrund for at skabe et laboratorieareal på 13.500 m2.


Alle tre forsøgshaller måler 20 meter i højden og er ca. 100 meter lange.
Til sammenligning dækker de overjordiske kontorer, værksteder og support-faciliteter et areal på 12.000 m2.


Tværsnit af bjerget med laboratorierne

På grund af de store vandmængder i Gran Sasso, ligger den naturlige temperatur i hallerne konstant på 6-7 grader med en luftfugtighed på 100%, så det har været nødvendigt at lave vandtætningsarbejder og installere et ventilationsanlæg med en kapacitet på 35.000 m3 luft i timen for at skabe acceptable arbejdsforhold for forskerne
.

Eksperimentelle data overføres fra laboratoriehallerne til computercenteret via et 8 km langt optisk fiberkabel, og systemet er en del af det nationale forskningsnetværk: Garr-B, som har en transmissionshastighed på 10 Gb/sek.

Vores guide deler os op i grupper og vi begynder rundvisningen, diskret, men opmærksomt fulgt af brand- og sikkerhedsfolk, til forsøgsopstillingerne fordelt på de tre haller.
Det er forsøgsopstillinger med imponerende dimensioner, når man tager i betragtning af, at målet for forskningen er identificering af partikler så små, at de er usynlige med det bedste optiske udstyr, som findes i dag.

Vores guide forklarer, at alle eksperimenterne har til formål at studere universets elementarpartikler, som er ekstremt svære at indfange og registrere, og som i de fleste tilfælde stammer fra kosmiske kilder.

Sådanne eksperimenter kan kun udføres i omgivelser med meget lav baggrundsstråling. Ideen med at lave et laboratorium under jorden er netop at reducere støjen fra den kosmiske baggrundsstråling til et minimum.

De overliggende 1400 m bjerglag reducerer indstrålingen fra kosmiske kilder med ca. 1 million.

Samtidig er jordens naturlige radioaktivitet her i Monte Aquilas dolomitlag ca. 10 gange lavere end i andre bjergarter, hvilket giver nær ved optimale forhold for denne type eksperimenter.

Hvad er det så for eksperimenter?


Direktør Prof. Eugenio Coccia siger, at det eksperiment, som han bedst kan lide at fortælle om - og som har haft størst mediebevågenhed de seneste år - er CNGS Cern Neutrinos to Gran Sasso, som primært består i en udsendelse af en flux bestående af over 10 milliarder myon neutrinoer pr. dag fra CERN i retning mod Gran Sasso laboratoriet.

Neutrinoerne tilbagelægger en afstand på 732 km i ret linje gennem jordskorpen på ca. 0,003 sekunder uden at vekselvirke med andre materier.


Neutrinoernes rejse 732 km fra Schweiz til Abruzzo

Formålet med eksperimentet er at observere oscillationen af disse partikler og deres omdannelse fra myon neutrinoer til tau neutrinoer.

Efter 2 års justeringer og testning er systemet nu klar til den første længere forsøgsperiode, som er planlagt til at starte i slutningen af maj og vare til november 2008.

Dette projekt vil også gøre det muligt at bekræfte, at neutrinoer har en masse, som er forskellig fra nul.

Ifølge de fysiske love er det nemlig kun partikler med en positiv masse, som er i stand til at oscillere.
Men hvordan har man så tænkt at indfange disse "tau neutrinoer"?

Hertil anvendes to sensorer, som fungerer efter to vidt forskellige metoder.
Det første er OPERA, som er blevet designet specifikt til dette eksperiment.


"Opera" fylder en halv forsøgshal under jorden

OPERA fylder halvdelen af forsøgshal C og leder mest af alt tanken hen på en kæmperadiator.

OPERA er opbygget af 150.000 "klodser" med en sandwichstruktur af blylameller og tynde emulsionslag, som fungerer som en slags fotografisk film i stand til at registrere partiklernes passage.


"Tau neutrinoer" er svære at indfange på grund af deres manglende elektriske ladning, så det er nødvendigt at anvende sensorer med meget store rumfang.

Der er i alt anvendt 1000 tons bly til OPERA, men til trods for dens størrelse forventer man kun at registrere ca. 10 "tau neutrinoer" i løbet af 5 år.

Den anden sensor hedder ICARUS.
Denne er en kryogenisk sensor, som primært består af 1800 tons argon, som holdes på flydende form ved nedkøling til en temperatur på -183 grader.


Inde i "Icarus" er der minus 183 grader

Af og til vil en neutrino vekselvirke inde i dette argon-volumen og udsende elektrisk ladede partikler, hvorved man vil kunne rekonstruere et tredimensionelt billede af denne vekselvirkning.

Andre meget aktuelle eksperimenter omhandler søgning efter partikler, som formodes at være bestanddele af universets mørke stof. Heriblandt DAMA (Dark Matter search), og CRESST (Cryogenic Rare Event Search with Superconducting Thermometers).

Alle sammen forsøg, som kun har chance for at lykkes i et undergrundslaboratorium.

Rundvisningen varer ca. 1 time, hvorefter sikkerhedsfolkene venligt, men bestemt, genner os tilbage til bussen, og turen går tilbage til de overjordiske faciliteter 8 km derfra.


Open Day er også børnenes dag:

På pladsen foran bygningen er der jonglører og klovne, som fortæller om fysikkens love bag deres opvisningsnumre, små fysikeksperimenter rettet mod folkeskolebørn, og foredrag for større børn, hvor der fortælles om den mulige - eller umulige - fysik bag de overnaturlige kræfter, som kendes fra heltene i tegnefilm som "De Utrolige".
Ligger i en naturpark

Gran Sasso laboratorierne ligger inde i en af Abruzzo's største nationalparker Gran Sasso & Monte della Laga, og da Gran Sasso samtidig rummer en stor del af Teramo-provinsens vandreserver, faldt det naturligt at spørge direktør Prof. Eugenio Coccia om de største miljømæssige udfordringer ved denne, noget unikke, beliggenhed.

Prof. E. Coccia siger:
"En stor del af mit arbejde består i foredrag og møder med lokale og nationale institutioner, dels for at fortælle om vores arbejde og dels for at skabe de bedste betingelser for et godt samarbejde.

Før i tiden troede den omkringboende befolkning, at der blev udført forsøg med atomkraft, og den store mistillid kulminerede efter et mindre uheld, hvor 50 liter ildelugtende trimethylbenzen, som anvendes i et af eksperimenterne, ved en fejl blev hældt i et afløb, med det resultat, at det havnede i den nærliggende flod."

"Dette medførte en offentlig undersøgelse og truede med at lukke hele laboratoriet. Efterfølgende har vi gjort en stor indsats for at forbedre sikkerheden og minimere risikoen for gentagelse af sådanne uheldige episoder. Vi har også bevidst valgt at åbne mere op for offentligheden og forsøge at give lokalområdet et større positivt afkast i form af uddannelse til regionens unge. F.eks. vil gymnasieelever have mulighed for at komme i sommerpraktik på laboratoriet eller at blive udvalgt til et campus-ophold på Princeton Universitetet, som er en af laboratoriets største samarbejdspartnere."

De seneste lokale initiativ inkluderer finansiering af et nyåbnet "Museum for Fysik og Astrofysik" i den nærliggende by Teramo.

Som prof. Coccia siger:
"Vi ligger på L'Aquila-siden af Gran Sasso og foretager alle vores indkøb dér, mens vores spildevand ledes ud til kysten på Teramo-siden." Selv et af Verdens førende forskningscentre har måttet indse, at der altid vil være behov for goodwill blandt de lokale politikere.

Liset Nyland

Nautrinoernes lange rejse


Indkørsel til de underjordiske laboratorier

Retur til artikler
om Abruzzo <<


Liset Nyland
er uddanet kemiingeniør.
I dag er hun også
olivenbonde i Abruzzo >>,
hvor hun bor sammen med
mand, børn, hunde,
og et stort solenergianlæg:
Italiens soleventyr
endelig på rette vej

(August 2009) >>



FAKTA

LNGS (Laboratori Nazionali del Gran Sasso) er et af 4 laboratorier, som hører under det statsejede INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare).

Den berømte italienske fysiker Prof. A. Zichichi fik ideen til laboratoriet tilbage i 1979, hvor l'Aquila-Teramo motorvejen var under konstruktion.

Det italienske parlament godkendte finansieringen i 1982 og laboratoriet stod færdigt i 1987.

Det første eksperiment, MACRO, blev lanceret i 1989.

Bygningen af undergrundsstrukturen kostede dengang ca. 40 millioner euro, og laboratoriet har et årligt forskningsbudget på ca. 100 millioner euro.

Laboratoriet ledes af Prof. Eugenio Coccia, som har siddet i direktørstolen siden juni 2003.

Der udføres i øjeblikket 15 eksperimenter, hvori 750 forskere fra 24 forskellige lande er involverede.

Laboratoriet har ingen aktuelle samarbejder med danske forskere.

Laboratoriets hjemmeside:
www.lngs.infn.it >>


Copyright © 2009-2015. Tutti i diritti riservati. Charlotte Sylvestersen - Milano