I laboratori sotterranei sono un comprovato terreno fertile per ricerche e scoperte. Una rete sempre crescente di laboratori sotterranei di ricerca in tutto il mondo sta guidando la ricerca nella fisica astroparticellare e di eventi rari, nelle scienze biologiche e, recentemente, anche nelle tecnologie quantistiche.
Un nuovo compendio di articoli dal titolo Science and technology in deep underground laboratories, curato dai direttori di quattro principali laboratori sotterranei e pubblicato da Frontiers, descrive in modo dettagliato la profondità e la vastità di queste infrastrutture di ricerca situate sotto i nostri piedi.
Attualmente ci sono 13 laboratori sotterranei in funzione nel Nord America, in Europa, Asia e Australia, le cui profondità variano da qualche centinaia di metri a pochi chilometri.
Altri laboratori sono in costruzione o in fase di progettazione in Sud Africa, India e Sud America. Man mano che questo network di laboratori sotterranei cresce, assistiamo alla nascita di nuovi settori di ricerca con specifiche opportunità e sfide in campo scientifico.
Il motivo principale che spinge a fare ricerca scientifica in ambienti sotterranei è quello di trarre vantaggio dal fatto che si tratta di ambienti a bassissima radioattività naturale in cui i muoni provenienti dai raggi cosmici sono quasi completamente eliminati dallo spessore di roccia sovrastante.
Questo particolare ambiente offre la possibilità di cercare eventi rari come le interazioni dei neutrini, il rilevamento diretto di particelle di materia oscura, e il doppio decadimento beta senza emissione di neutrini, determinanti per aumentare la nostra comprensione dell’Universo. Altre applicazioni includono l’utilizzo di ambienti sotterranei per ricerche nelle scienze biologiche, planetarie e geologiche.
Il volume Frontiers Research Topic raccoglie contributi basati su temi diversi: la costruzione e la sicurezza dei laboratori sotterranei; la progettazione, la costruzione e la manutenzione di infrastrutture specifiche dei laboratori sotterranei e della scienza sotterranea; la varietà di studi sulla geologia, geofisica, biologia e l’esplorazione planetaria di grande interesse ed impatto sia nella scienza pura che in quella applicata; lo sviluppo di un'ampia gamma di personale altamente qualificato in scienza sotterranea; e l’impegno nella comunicazione e nella diffusione e sensibilizzazione verso la scienza sotterranea.
“I laboratori sotterranei giocano un ruolo fondamentale negli studi sulla fisica astroparticellare poiché evidenziano molte importanti sfide nel campo della fisica. I risultati ottenuti in passato hanno avuto un fortissimo impatto sulla fisica nucleare e delle particelle. In questo momento stiamo affrontando una nuova fase progettando esperimenti di nuova generazione che hanno l’intento di raggiungere obiettivi importanti come la scoperta della materia oscura e la misura del doppio decadimento beta senza emissione di neutrini.”
- Ezio Previtali, Direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso - INFN
“I laboratori sotterranei offrono l’opportunità di mostrare la vasta ricerca multidisciplinare e l’innovazione derivanti da questo ambiente unico.”
- Jeter Hall, Direttore di Ricerca a SNOLAB (Canada)
“La crescente richiesta di fare ricerca in laboratori sotterranei spazia da esperimenti che studiano l’origine della materia nell’Universo fino all’ esplorazione della vita nel silenzio cosmico.”
- Carlos P. Garay, Direttore del Laboratorio Sotterraneo di Canfranc (Spagna)
“I laboratori sotterranei sono luoghi davvero speciali per la scienza. E’ qui che vengono condotti studi all’avanguardia nel campo della fisica delle particelle; la ricerca della materia oscura, studi sui neutrini e oltre i neutrini stessi. Al di là di questo i settori scientifici che sfruttano ambienti sotterranei per le loro ricerche, sono cresciuti in modo esponenziale, tanto da includere attualmente studi all’avanguardia in fisica pura e applicata, biologia, scienze della Terra, esplorazione planetaria e altro ancora.”
- Sean Paling, Direttore del Boulby Underground Laboratory (Regno Unito)
Per info e contatti:
Dott.ssa Roberta Antolini - Servizio Relazioni Esterne
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REIS - 24.04.2025