Progetto JUNO: pompe centrifughe CDR per lo studio dei neutrini in Cina


Nasce in Cina il progetto JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), un esperimento internazionale svolto con la collaborazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare italiano (INFN).

CDR parteciperà al progetto fornendo le proprie pompe centrifughe, le quali verranno impiegate per la costruzione di un gigantesco rivelatore sotterraneo di neutrini a scintillatore liquido, la tecnologia utilizzata sarà la medesima dell’esperimento Borexino presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN. Per intercettare i neutrini, verranno impiegate ventimila tonnellate di liquido scintillatore incanalato in una sfera del diametro di quaranta metri. Intorno, ventimila fotomoltiplicatori da 50ncm di diametro provvederanno a misurare l’interazione tra neutrini e liquido.

Per effettuare il pompaggio del liquido scintillatore il modello di pompa centrifuga utilizzata è la UTN-BL 40-25-160 in Pfa.

Perché scegliere una pompa a trascinamento magnetico? E perché in Pfa?

Il rivestimento del corpo in fluoropolimero (PFA) è stato scelto per l’ampia compatibilità chimica e la pulizia del fluido di processo, mentre il modello a trascinamento magnetico per il perfetto isolamento del corpo pompa sia rispetto all’albero motore che all’ambiente esterno. Infatti la girante non viene trascinata dall’albero motore, con il quale non entra in contatto, ma dall’interazione tra magneti permanenti. Tra di essi, il bicchiere che evita ogni tipo di fuoriuscita e garantisce l’isolamento con una elevata tenuta sia al fluido che ai gas (leak rate). Questo tipo di isolamento è fondamentale per la buona riuscita dell’esperimento dato che anche una minima contaminazione di aria potrebbe compromettere l’intero esperimento.

Le pompe sono state testate dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare mediante un leak detector ad Elio per valutarne il grado di tenuta. La misura di tenuta a vuoto ha avuto esito positivo, non avendo riscontrato alcuna perdita durante il test con elio. Il valore di fondo durante la prova si è attestato a 2,5𝑥10−8 mbar L / s.

Le pompe centrifughe sono state inoltre assemblate mediante montaggio presenziato in collaborazione col cliente, garantendo alti livelli di igiene e pulizia delle parti meccaniche.

Ma entriamo nello specifico per approfondire la natura dell’esperimento.

progetto JUNO Cina

JUNO è un esperimento con molteplici scopi scientifici per la ricerca di fisica di base. La misura principale riguarderà la determinazione della gerarchia delle masse della particella chiamata neutrino attraverso la rilevazione di antineutrini provenienti dalle reazioni di fissione nucleare di due centrali nucleari situate a 53 km di distanza, sulla costa meridionale della Cina. Si tratta di un esperimento di ricerca volto allo studio della natura intrinseca di questa particella elementare che, per sua bassissima probabilità di interazione con la materia, rimane ancora oggi sfuggente e difficile da rilevare se non con apparati di enormi dimensioni e posti sottoterra, con lo scopo di schermarli dalle radiazioni cosmiche.


Kreiselpumpen Juno Projekt