RAGGI COSMICI Le nostre misure Distribuzione Poissoniana Assorbimento della componente “soffice” Distribuzione angolare Sciami estesi

Frequenza del numero di coincidenze 1000 conteggi in intervalli di tempo: t  1s Tipica distribuzione di Poisson! Valor medio dei conteggi = 10,14 s-1

Coincidenze: distribuzione Poissoniana Distribuzione di Poisson Probabilità di osservare n eventi in un dato intervallo t, se: gli eventi avvengono indipendentemente l’uno dall’altro; il numero medio di eventi  per intervallo è costante nel tempo; varianza:  Nel nostro caso, dalle misure effettuate con t = 100 s, stimiamo per unità di tempo e superficie : Valore di letteratura: 2,4 x 102 conteggi/(m2s) Superficie scintillatore

Conteggi in funzione dello spessore dell’assorbitore (Piombo) componente hard (muoni), puo`penetrare grandi spessori di materiali assorbenti. componente soft prevalentemente elettroni e fotoni ~ 30% ~ 70%

Media coincidenze 1-2 in funzione di cos2(α) verticale  Conteggi medi in funzione dell’angolo rispetto alla verticale = 90 orizzontale: = 0 verticale maggiore assorbimento nell’atmosfera

Flusso nella direzione verticale per   0, conteggi per unità di: superficie S (m2) tempo t (s) “angolo solido” (sr) S R Valore di letteratura: 70 conteggi/(m2 s sr)

indicazione della presenza Ricerca di sciami d La frequenza di coincidenze a grandi distanze d (~ 6 m) ha valori diversi da zero: (0,013  0,001) conteggi / s indicazione della presenza di sciami estesi

Conclusioni Dei raggi cosmici abbiamo misurato: La frequenza totale di conteggi per unità di tempo e superficie: (141  2) s-1 m-2 La frazione “soft”  30% La distribuzione angolare: Il flusso in direzione verticale: (76  3) s-1 m-2 sr-1 I risultati sono in ragionevole accordo con i dati in letteratura: T.K.Gaisser, T.Stanev, Cosmic rays, in: Review of Particle Physics, Phys.Lett. B 592 (2004) 228.

Possibili sviluppi futuri Studio delle efficienze per determinazione dei flussi assoluti; Inserimento di altri rivelatori per la tracciatura delle singole particelle; Coincidenze a grandi distanze per sciami molto estesi. Hanno collaborato: Classi 5^E e 5^L Liceo Scientifico Grigoletti di Pordenone In particolare: Andreon Marco, Bello Antonio, Croci Federico, Martignago Matteo, Mazzega Elisa, Pessot Giorgio, Vendramini Massimo Ringraziamo la prof.ssa Maria Grazia de Gravisi, il prof. Walter Manzon e l’assistente di laboratorio Luigi Del Col. Un ringraziamento particolare al prof. Livio Lanceri.

Informazioni aggiuntive

Conteggi in funzione dello spessore dell’assorbitore (Piombo) Condizione assorbitore  Spessore Media dati (100 s) Errore assoluto media dati senza Al -2,0 1078,500 13,407 con Al 0,0 1009,500 12,971 con Pb 1,2 923,667 12,407 2,4 885,167 12,146 3,6 876,667 12,088 4,8 849,000 11,895 6,1 823,000 11,712 7,4 800,500 11,551 8,7 793,667 11,501 10,0 789,000 11,467 15,0 752,500 11,199 20,0 744,833 11,142 25,0 724,667 10,990

Conteggi in funzione dell’inclinazione Angolo α (°) Media coincidenze 1 - 2 Errore assoluto media coincidenze cos2α 134,0 5,2 1,000 10 119,2 4,9 0,970 20 117,6 4,8 0,883 30 91,6 4,3 0,750 40 74,8 3,9 0,587 50 55,0 3,3 0,413 60 35,0 2,6 0,250 70 24,0 2,2 0,117 80 13,2 1,6 0,030 90 13,0 0,000

Ricerca degli sciami D (cm) 1 - 2 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 250 300 350 400 450 500 550 600 1 - 2 2959 1400 927 735 634 501 390 380 273 245 212 181 138 121 128 129 118 115

N.B. L’errore è stato calcolato con la seguente formula statistica: Il coefficiente di correlazione (R2) tra 2 variabili statistiche x e y indica quanto le due variabili sono collegate tra di loro. Il valore 0 indica che non c‘è nessun collegamento, +1 indica che i punti (x,y) sono disposti su una retta con valori alti di x corrispondenti a valori alti di y. Invece -1 corrisponde a una retta con valori alti di x corrispondenti a valori bassi di y. Nel nostro caso è apprezzabile come i valori di R2 siano prossimi a 1.

Angolo e angolo solido

Siti internet relativi all’argomento In generale sui raggi cosmici: http://www.ast.leeds.ac.uk/haverah/aims.shtml http://www.srl.caltech.edu/personnel/dick/cos_encyc.html http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/cosmic_rays.html http://helios.gsfc.nasa.gov/cosmic.html http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wcosray.html http://www2.slac.stanford.edu/vvc/cosmic_rays.html http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/COSMIC_RAYS/cosmic.html Ricerche in corso nel Dipartimento di Fisica e nella Sezione INFN di Trieste: http://physics.univ.trieste.it/Ricerca/settfns.php http://physics.univ.trieste.it/Ricerca/fpesenzaa.php http://www.ts.infn.it/experiments/agile/ http://www.ts.infn.it/experiments/wizard/wizard.html