EEE

Extreme Energy Events

Che cos’è il progetto Extreme Energy Events

Il progetto EEE - La Scienza nelle Scuole è in una speciale attività di ricerca, in collaborazione con il CERN, l'INFN e il MIUR, sull’origine dei raggi cosmici, condotta con il contributo determinante di studenti e docenti degli Istituti Scolastici Superiori.

 

Nasce da un’idea del prof. Antonino Zichichi di far incontrare il mondo della ricerca e quello della scuola intorno ad una iniziativa di grande valenza scientifica e didattica capace di “portare la scienza nel cuore dei giovani”.

 

L’idea del prof. Zichichi viene  tradotta nel 2004 in un progetto MIUR per la realizzazione di una rete di rivelatori di raggi cosmici distribuita su tutto il territorio nazionale.

 

L’obiettivo scientifico del progetto è lo studio della componente di altissima energia dei raggi cosmici, ancora poco nota, mentre  l’obiettivo educativo è quello di rendere studenti e insegnanti  protagonisti di una grande avventura culturale unica nel panorama italiano.

 

Sfruttando la tecnologia utilizzata nel rivelatore TOF dell’esperimento ALICE al grande acceleratore LHC del CERN, vengono realizzati da studenti e insegnanti dei rivelatori MRPC partendo da materiali relativamente poveri e di facile assemblaggio. Questi rivelatori costituiscono le parti principali del telescopio EEE che viene installato presso le scuole.

 

Attualmente sono circa 50 le scuole che hanno costruito i rivelatori MRPC e installato presso le loro sedi il telescopio EEE per la rivelazione dei muoni, particelle molto penetranti prodotte nell’interazione dei raggi cosmici primari con gli atomi dell’alta atmosfera.

 

E sono migliaia gli studenti impegnati nelle attività di monitoraggio del telescopio e in quella di analisi dei dati raccolti. Decine di altre scuole hanno richiesto l’ingresso nella comunità EEE, prova del grande interesse e della valenza dell’iniziativa.

 

L’organizzazione e il coordinamento di tutte le attività sono svolte dal Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi di Roma.

Il progetto Extreme Energy Events
al Marconi di catania

L’Istituto Tecnico Industriale Marconi di Catania ha aderito al progetto MIUR Extreme Energy Events nel novembre 2016 per volontà del suo dirigente scolastico ing. prof. Ugo Pirrone che ne ha colto la valenza didattica per una scuola orientata alla formazione di eccellenza scientifica e tecnologica.

 

Il referente scolastico del progetto, prof. Antonio Atalmi, ha raccolto attorno a se un gruppo molto motivato di insegnanti e studenti con i quali è stata avviata una serie di attività sia presso la scuola che presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Catania e i laboratori della sezione di Catania dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).

 

Le attività si svolgono con cadenza settimanale in orario extracurricolare, hanno riguardano incontri introduttivi alla fisica dei raggi cosmici e alla fisica delle particelle ed altri più specifici sulle problematiche della rivelazione di particelle ionizzanti e sull’analisi dei dati.

 

Sotto l’impulso dell’attuale dirigente scolastico prof. Egidio Pagano è in corso di realizzazione un laboratorio dedicato al progetto che ospiterà a breve il telescopio EEE

Chi siamo

Il progetto è coordinato dal prof. Antonio Atalmi e ha visto nel corso degli anni la partecipazione della prof.ssa Lucia Alba Rapisarda, del prof. Natale Tosto e del prof. Andrea Calvagna. Gli studenti partecipanti sono selezionati da tutti gli indirizzi specialistici della scuola attraverso le valutazioni scolastiche degli scrutini finali e quelle di fisica e matematica ed un colloquio motivazionale.

Attività 2019-2020

Nel corso del 2019 abbiamo partecipato all’International Cosmic Day (ICD) dove abbiamo analizzato le distribuzioni angolari azimutali dei muoni secondari e ricavato il contributo dell’atmosfera terrestre all’assorbimento dei muoni attraverso un confronto tra le distribuzioni  sperimentali e quelle generate da una simulazione Montecarlo. Attualmente stiamo analizzando i dati di alcuni telescopi della collaborazione EEE alla ricerca di segnali provenienti dagli elettroni emessi nel decadimento dei muoni con l’obiettivo di effettuare una misura sperimentale della vita media del muone.

Parallelamente alle attività di analisi stiamo conducendo una serie di incontri in cui vengono affrontati alcuni temi importanti per la nostra ricerca, come l’interazione delle particelle cariche con la materia, i processi di decadimento radioattivo e la natura quantistica delle interazioni deboli.

Una visita ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN è stata l’occasione per trattare alcuni aspetti della fisica underground, in particolare quelli legati alla rivelazione dei neutrini e della dark matter.

E’ in fase di installazione il telescopio EEE presso un laboratorio dedicato della scuola all’interno del Future Lab. Il telescopio EEE sarà dotato di una stazione meteo in corso di sviluppo che utilizza con scheda Arduino e sensori di pressione barometrica, temperatura e luminosità ambientale e che verrà interfacciata al sistema di acquisizione elettronica dei dati del telescopio.

Attività 2018-2019

Nel presente anno scolastico una trentina di studenti del triennio specialistico hanno partecipato all’International Cosmic Day ICD 2018, un evento che coinvolge scuole ed istituti di ricerca in attività riguardanti la fisica dei raggi cosmici. Il nostro gruppo ha condotto un’analisi delle distribuzioni angolari dei muoni cosmici rivelati dal telescopio CERN-01 del progetto EEE. I risultati ottenuti sono stati pubblicati nel ICD Booklet 2018.

Attualmente stiamo analizzando le distribuzioni dei tempi di volo negativi per eventi raccolti da differenti telescopi del progetto EEE, il contributo delle upward going particles e le relative distribuzioni di velocità. I risultati che sono in corso di presentazione presso i Run Coordination Meeting 2019.

E’ in fase di realizzazione presso la scuola il laboratorio che ospiterà il telescopio del progetto EEE che ci vedrà tutti coinvolti nelle fasi di installazione e successivo funzionamento e monitoraggio dei rivelatori.
 

Attività 2017-2018

Nel corso dell'anno scolastico sono una cinquantina gli studenti dei differenti indirizzi specialistici della scuola che partecipano alle attività del progetto.

Gli incontri hanno inizialmente affrontano le tematiche della fisica dei raggi cosmici e della rivelazione delle radiazioni ionizzanti per poi approfondire quelle specifiche del progetto EEE, come le camere Multigap Resistive Plate Chamber (MRPC), il sistema elettronico di acquisizione dati, la struttura dei dati, il monitoraggio online e offline del telescopio. Questi incontri sono affiancati da lezioni di fisica delle particelle e fisica moderna ed esercitazioni di elaborazione e analisi dati.

Nel novembre 2017 Il gruppo EEE ha partecipato all’International Cosmic Day 2017, un evento internazionale che ha coinvolto decine di istituti di ricerca e scuole in tutto il mondo nell’analisi di dati reali sui raggi cosmici in un contesto collaborativo in rete. 

Nel dicembre 2017 una rappresentanza di studenti ha partecipato alla Conferenza Nazionale del progetto EEE presso il Centro Internazionale Ettore Majorana di Erice, dove nel corso di tre giorni oltre 200 tra scienziati, studenti e insegnanti si sono confrontati sugli ultimi risultati ottenuti dalla collaborazione EEE. 

Nel corrente anno scolastico è stata stipulata con il Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi di Roma una convenzione per attività di alternanza scuola lavoro (ASL) che vedono attualmente impegnati 25 studenti del triennio specialistico.
 

Con chi collaboriamo

L’IIS Marconi-Mangano si avvale della stretta collaborazione con il Dipartimento di Fisica e Astronomia (DFA) dell’Università di Catania e la locale sezione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). 

La scuola è connessa alla rete GARR, la rete nazionale a banda ultralarga dedicata alla comunità dell’istruzione e della ricerca, accesso che garantisce l’elevata qualità di connessione richiesta dal progetto EEE per il trasferimento in tempo reale al CNAF della grande quantità di dati prodotta dal telescopio.
 

 
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