Radiazioni

Abbiamo fatto una piacevole ed interessante chiacchierata con Francesco Vissani, esperto in materia di neutrini, in merito alle “radiazioni invisibili dal sole” Ecco come affrontare l’argomento anche in classe, durante l’ora di Scienze!

Prima di immergersi a capofitto nelle radiazioni invisibili dal sole, una breve presentazione del nostro illustre amico!

Nel suo lavoro di ricerca, Francesco Vissani studia con interesse quelle buffissime particelle chiamate neutrini. Docente a L’Aquila, Milano, Catania, Campinas (Brasile) e grande appassionato di divulgazione scientifica, qualche anno fa ha creato con successo il premio ASIMOV, dedicato alla cultura scientifica, (ne abbiamo parlato qui).

E adesso, ecco il contributo che ci ha gentilmente inviato Francesco!

Una notizia di attualità sul centro del sole

Una notizia apparsa nei mesi scorsi sui giornali di tutto il mondo riguarda i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, ed in particolare l’esperimento BOREXINO.

Unico tra tutti, e la prima volta nella storia dell’uomo, questo esperimento è stato in grado di osservare nel dettaglio il centro del sole, la zona in cui l’idrogeno si trasforma in elio, permettendo al sole di emanare luce e calore.

Per dirla con una metafora: abbiamo fatto la TAC al sole, con la sola differenza che le sue dimensioni sono impressionanti: il suo raggio è  400 milioni di volte più grande dell’altezza di un uomo!

Abbiamo dovuto usare una particella stranissima per riuscire a vedere tanto a fondo: il neutrino. Chi fosse interessato a saperne di più trova in fondo all’articolo un paio di siti; nel primo si racconta un po’ la storia e di come ci siamo preparati a questo importante successo italiano; nel secondo c’è la notizia vera e propria, riportata dall’ufficio stampa dell’Istituto di Fisica Nucleare.

Ma proprio mentre ne sto scrivendo, non riesco ad evitare di chiedermi se, oltre a parlare di queste cose emozionanti ed un po’ futuristiche, fosse possibile introdurre dei discorsi del genere in classe, che non diano impressioni scorrette.

Le radiazioni invisibili esistono davvero!

Mi domando in particolare: è così difficile convincerci che esista davvero della radiazione invisibile all’occhio? Forse – mi vien da dire d’acchito – si può fare!

Per esempio, abbiamo visto tutti le cosiddette radiografie, quelle con cui si riesce ad osservare l’interno del nostro corpo. Queste immagini vengono ottenute adoperando i cosiddetti “raggi X”, scoperti alla  fine dell’ottocento. Certo, però non è proprio il caso di usarli in classe, sono pericolosi per la salute se usati senza perizia!

Sarebbe forse facile parlare di onde radio (che in fondo non vediamo, ma usiamo), ma come convincere gli studenti che ci sono davvero? Ci sono anche altre interessanti possibilità, basta tenere a mente la storia della scienza. In effetti, poco più di due secoli fa si scoprì che dal sole arrivano diverse radiazioni invisibili.

Questa scoperta avvenne utilizzando dei prismi di vetro: uno degli strumenti più istruttivi che esistano, a saperlo ben usare! Come molti sanno, infatti, il prisma, esposto alla luce del sole, produce un bell’arcobaleno di colori, che vanno dal rosso al viola.

Nel 1800 l’astronomo inglese William Herschel si accorse che, nella zona oltre il colore rosso, dove apparentemente non c’era niente, si produceva comunque un effetto di riscaldamento: raggi invisibili!

Poi, solamente un anno dopo, il fisico e chimico tedesco Johann Wilhelm Ritter notò che nella zona oltre il colore viola si produceva la trasformazione di certe sostanze chimiche, ad opera di qualche altro raggio invisibile.

In questo modo si capì che dal sole arrivano radiazioni che si estendono oltre quelle di colore rosso, dette “raggi infrarossi” (IR), utilizzati dai moderni visori notturni o da certi tipi di termometri.

Ma esiste anche della luce dalla parte opposta dell’arcobaleno, detta “ultravioletta” (UV) in quanto si estende oltre il colore viola.

C’è la radiazione UV-A (lunghezze d’onda 315-400 nm) che causa le abbronzature, mentre l’UV-B (280-315 nm) che è molto più dannosa per la nostra pelle, e che viene in gran parte assorbita dall’atmosfera. (Poi c’è l’UV-C e dopo ancora i raggi X, loro stretti parenti; ma per fortuna questi non passano il filtro dell’atmosfera!).

È possibile parlarne in classe?

Potrebbe essere divertente provare a rivelare qualcuna di queste `luci invisibili’ in classe. Nel caso, si noterà che i vetri non sono tutti uguali, e presentano assorbimenti diverse per le varie lunghezze d’onda.

Il vetro di regola assorbe in buona parte la radiazione ultravioletta, il quarzo invece non lo fa. Le radiazioni IR più vicine al visibile (780 nm-3_m) passano attraverso il vetro.

Io forse azzarderei la rivelazione della radiazione infrarossa… e da una veloce occhiata in rete, mi sembra che le possibilità di realizzare un’ esperienza del genere siano parecchie. Per esempio, si potrebbe iniziare a consultare la descrizione dei colleghi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica che, cortesemente, hanno incluso anche i loro riferimenti per eventuali contatti.

Per saperne di più

Clicca qui per leggere come funziona il sole, oppure clicca qui se vuoi approfondire di più l’argomento!

Foto di copertina by Kamil Mehmood on Unsplash