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Discipline scientifiche a cui ha aderito l'istituto:

Disciplina: FISICA

(photo credit: https://iisstorvieto.edu.it/)

Nato all’inizio degli anni ’60 come costola del liceo classico per dare spazio alla cultura scientifica come connotato formativo delle professioni moderne, il Majorana giunse all’autonomia appunto nel 1972 e crebbe rapidamente in credibilità e numeri. La cultura scientifica si faceva strada e diventava ambizione di crescita sociale e civile. Anche per questo con un concorso tra gli studenti fu scelto il nome del fisico che abbinava in sé il genio della conoscenza con l’amore per il suo uso umano.

Il salto arrivò poi con la sperimentazione degli indirizzi Brocca. Da lì partì un processo di innovazioni continue e di progettualità formativa e didattica che non si è più fermata e costituisce la base solida per guardare ancora avanti. Ecco allora l’approdo: una scuola innovativa che riflette su se stessa e sul mondo che cambia, un luogo del sapere organizzato come offerta formativa differenziata, aperta e inclusiva, impegnata ad offrire ai giovani di questo nostro territorio le migliori opportunità formative per vivere e operare nella società della conoscenza.

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1. I muoni cosmici
2. Strumenti utilizzati
3. Costruzione apparato
4. Acquisizione e Analisi Dati
5. Risultati ottenuti
6. Conclusioni

Il muone è una particella elementare con carica elettrica negativa e spin pari a 1/2. Nel modello standard appartiene, come l'elettrone, il tauone e i neutrini, al gruppo dei leptoni (leggeri). È indicato con il simbolo μ− (mentre la sua antiparticella, l'antimuone, è indicato con il simbolo μ+). Il muone ha massa a riposo di 105,7 MeV/c2, circa 207 volte la massa dell'elettrone. Dal momento che le sue interazioni sono simili, può essere pensato come un elettrone pesante. Tuttavia, per via della massa, i muoni subiscono un'accelerazione meno intensa quando incontrano un campo elettromagnetico. I raggi cosmici quando penetrano negli strati superiori dell'atmosfera generano pioni, a loro volta decadono in muoni e neutrini raggiungendo la terra prima di decadere. Il muone possiede una vita media di 2,2 µs, più lunga di quella degli altri leptoni instabili e siamo in grado di individuarlo grazie alla dilatazione relativistica del tempo.

Il rivelatore di muoni “da tavolo” è costituito da una lastra estrusa di 5 × 5 × 1 cm di scintillatore di plastica dotata di un fotomoltiplicatore di silicio (SiPM), un dispositivo molto sensibile alla luce. Quando una particella carica deposita energia nello scintillatore, parte di quell’energia viene riemessa isotropicamente sotto forma di fotoni. I fotoni che si manifestano nell’area fotosensibile del SiPM possono indurre una scarica di Geiger nelle micro-celle del SiPM, creando una corrente misurabile.

La corrente prodotta dal fotomoltiplicatore viene inviata attraverso un circuito stampato (PCB) progettato su misura, che amplifica e modella il segnale in modo tale che il microcontrollore (Arduino Nano) può misurare l’istante temporale (timestamp) dell’evento e la tensione di picco. Se la tensione di picco del segnale è superiore alla soglia definita dal software, il microcontrollore registra l’evento dati su una scheda microSD oppure direttamente su un computer tramite una connessione USB.