Le fabbriche di antimateria

di Gino Isidori

Gli antielettroni, dotati di una massa molto piccola, possono essere prodotti con relativa facilità a partire dalla radiazione elettromagnetica. Ottenere antiparticelle più pesanti è però molto più complicato. Ciononostante, esse vengono create ormai abitualmente, e questo avviene soprattutto grazie a un brillante trucco escogitato da Bruno Touschek icona_biografia nel 1960 nei Laboratori nazionali di Frascati dell' INFN.

Bruno Touschek partì dalla considerazione che gli antielettroni non solo possono essere ottenuti con facilità, ma possono anche essere accelerati senza troppe difficoltà fino a grandi velocità, acquistando così enorme energia. Se si riescono a far scontrare gli antielettroni con elettroni che viaggiano ad uguale velocità ma nel senso opposto, si crea un'enorme quantità di energia, utilizzabile per creare nuove coppie di particelle ed antiparticelle, anche dotate di massa molto grande.

Egli dimostrò che simili scontri sono realizzabili grazie a particolari strutture ad anello in cui, per effetto di un intenso campo magnetico, elettroni ed antielettroni adottano la stessa traiettoria ma girano in senso opposto.

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Il primo strumento di questo tipo venne realizzato nei Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell'INFN icona_linkesterno all'inizio degli anni '60 e prese il nome di AdA (Anello di Accumulazione): aveva un raggio di appena un metro, ma era il prototipo di una serie di accelleratori di particelle che avrebbero consentito eccezionali scoperte. L'ultimo di essi è LHC (Large Hadron Collider) ai laboratori del CERN icona_linkesterno Centro Europeo per la Ricerca Nucleare) di Ginevra, che ha un diametro di ben 27 chilometri!