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Progetto PARTICLE 2022: sulle orme di Domenico Pacini

INFN - PARTICLE 2022
Grazie alla collaborazione con L’INFN di Roma i ragazzi del liceo Vian replicano l’esperimento di Domenico Pacini presso il lago di Bracciano.

Anche quest’anno il Liceo Vian ha aderito al progetto “PARTICLE 2022” (Pacini rAy expeRimenT In bracCiano LakE 2022), nato all’interno della collaborazione OCRA (Outreach Cosmic Ray Activities https://web.infn.it/OCRA/ ), in collaborazione con l’INFN di Roma.

Il progetto ha l’obiettivo di replicare le misure, effettuate dal fisico italiano Domenico Pacini proprio presso il lago di Bracciano, che hanno permesso di dimostrare la natura extraterrestre della radiazione cosmica.

In questa attività i docenti responsabili del progetto e gli studenti partecipanti sono stati guidati e affiancati dal dott. Valerio Bocci, dal dott. Francesco Iacoangeli e dalla dott. ssa Claudia Tomei, dell’INFN.

Con la ormai consueta disponibilità l’Aeroporto “L. Bourlot” di Vigna di Valle ha accolto gli studenti del Liceo Vian che, supportati dall’insostituibile contributo e dalla grande professionalità del gruppo sportivo diretto dal T. Col. Marcello Majorani, con   gli skipper Carlo Diomaiuta e Francesca Komatar, hanno potuto ripetuto e perfezionato l’esperimento già avviato nel precedente anno scolastico.

Il nostro progetto è giunto al suo terzo anno di attuazione, tra le mille difficoltà e le interruzioni dovute al periodo di pandemia.

Nel primo decennio del ‘900 il lago di Bracciano è stato sede di un esperimento che ha contribuito alla nascita della Fisica Moderna, in particolare della Fisica delle particelle elementari.

Siamo agli inizi del ‘900 e da non molti anni si è iniziato a studiare la radioattività naturale, tuttavia alcuni fenomeni suggeriscono che una parte delle radiazioni rivelate potrebbe non avere origine dalle rocce che costituiscono la crosta terrestre.

Domenico Pacini, fisico all’epoca impiegato presso il Regio Istituto di Aerologia di Vigna di Valle, fu uno dei primi studiosi che cominciò ad ipotizzare una natura extraterrestre di parte della radiazione osservata sulla Terra e per confermare tale ipotesi effettuò delle misurazioni lontano dalla crosta terrestre nelle profondità marine del Tirreno: particolarmente importanti furono quelle presso Livorno, e nel 1911 anche nelle acque del lago di Bracciano.

Le misure condotte da Pacini, con buona probabilità, ebbero luogo presso quella che è attualmente la sede dell’Aeroporto Militare “L. BOURLOT”, all’interno della quale si trova anche il Museo Storico dell’Aeronautica Militare.

Fin da subito, all’inizio dell’a.s. 2019/2020, l’idea di replicare l’esperimento di Pacini ha trovato il supporto dell’allora Direttore T. Col. Adelio Roviti e quest’anno il nuovo Direttore, T. Col. Arturo Alfredo Caccetta, ha confermato con grande disponibilità il desiderio di collaborare col nostro Istituto.

Come risulta dalle fonti storiche consultate, le misure furono effettuate a circa 350 m dalla riva dove il lago raggiunge una profondità di circa dieci metri.

Ovviamente gli strumenti di misura non sono stati gli stessi utilizzati da Pacini; infatti, l’elettroscopio è stato sostituito da un rivelatore costituito da uno scintillatore plastico collegato ad una scheda Arduino, ideato proprio presso l’INFN di Roma, noto come ArduSiPM (https://www.asimmetrie.it/as-illuminazioni-rivelatori-fai-da-te).

Le misure, dopo una serie di prove per la definitiva messa a punto, sono state svolte durante tutta la giornata di mercoledì 25 maggio prevedendo rilevazioni a diverse profondità in acqua.  Nell’organizzazione delle operazioni di misura è stato fondamentale il contributo del personale della base militare dell’Aeronautica Militare che, oltre a mettere a disposizione l’imbarcazione, ha reso possibile, grazie ad un altissimo livello di esperienza e professionalità, l’immersione della strumentazione fino a circa 10 metri di profondità.

La bellissima esperienza didattica e la proficua collaborazione tra il Liceo Vian, il Museo Storico dell’Aeronautica e l’INFN proseguirà senza dubbio nel prossimo anno scolastico, ripartendo con l’organizzazione di un evento aperto al pubblico, nel corso del quale saranno presentati i risultati ottenuti e questo importante esperimento potrà essere raccontato a tutti coloro che vorranno conoscere un po' di storia della Fisica e del nostro territorio.

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