Ókori ólom segít a neutrínókutatóknak
Időszámításunk előtt 50 körül indult utolsó útjára a hispániai Carthago Nova városából Itáliába az a kereskedelmi gálya, amely rakományként különféle típusú amforák mellett közel hetventonnányi ólmot szállított. A kétezer darab ólomtégla mindegyike harminchárom kilogrammot, azaz száz római fontot nyomott, amely a rabszolgák törvényileg előírt maximális terhelésének felelt meg.
A későbbi feldolgozásra szánt anyag keresett cikknek számított az ókorban, az ólom – latin nevén plumbum – többek között vízvezetékek, érmék, súlyok és a római katonák által használt parittyák lövedékeinek szolgált alapanyagául. A történetünkben szereplő hajó azonban sohasem érte el úti célját: a szardíniai partoktól mindössze egy kilométerre, a mai Oristano mellett el süllyedt.
Mivel a horgonya nem volt leeresztve, és az egymásra halmozott téglák sem szóródtak szét, a régészek úgy gondolják, hogy nem viharban veszett oda a bárka – talán szándékosan küldték a tenger fenekére. Mindenesetre a roncs számára eseménytelenül telt el az elkövetkezendő kétezer év, miközben harmincméteres mélységben, a homokos talajban várta, hogy felfedezze egy amatőr búvár.
Ezután azonban felgyorsultak az események. A leletekről szóló híradás megjelent az újságokban, és azt egy nukleáris fizikával foglalkozó milánói kutató, Ettore Fiorini is olvasta. Azonnal felcsillant a szeme, amikor megtudta, mi volt az ókori hajó rakománya. Gyorsan elutazott Cagliariba, a sziget fővárosába, és felajánlotta az INFN, az olasz nukleáris fizikai kutatóintézet segítségét az archeológiai főfelügyeletnek. A pénzügyi támogatásért cserébe azt kérte, hogy hadd kapják meg a fi zikusok az ólomtéglák egy részét, miután a régészek alaposan kielemezték azokat. A megegyezést nyélbe ütötték, és a kétezer téglából meg is kaptak százhúsz darabot. Mindez több mint húsz évvel ezelőtt történt. Most, áprilisban azonban további százötven ólomtégla érkezik Cagliari múzeumából az Appenninek alatt megbúvó, föld alatti Gran Sasso Nemzeti Laboratóriumba, ahol új feladatot kapnak.
De miért is olyan népszerűek a fizikusok körében ezek az antik ólomöntvények? Létezik egy sor hiperérzékeny magfizikai és részecskefizikai kísérlet, melyek sikere azon múlik, hogy a detektorokat megfelelően le tudják árnyékolni a környezetben megtalálható leggyengébb radioaktív sugárzásoktól is. Az ólom, mint nagy atomszámú elem, kiváló és széles körben használt árnyékolóanyag. Van azonban egy hátránya is: az öntvényekbe előállításuk során elkerülhetetlenül belekerülnek természetes eredetű radioaktív izotópok is. Ezeknek a bomlása pedig, bármilyen kicsiny mennyiségről van is szó, tönkreteheti a fizikusok méréseit.
A kétezer évvel ezelőtt előállított ólomtéglákban viszont a kérdéses izotóp – melynek felezési ideje huszonkét év –mára már tökéletesen elbomlott. Az antik ólom ezért ideális és keresett anyagnak számít. A Gran Sasso kutatói ezt az ólmot fogják megtisztítani a felületi szennyeződésektől, majd az egészet beolvasztani, hogy árnyékolás készülhessen belőle a CUORE neutrínókísérlet számára.
A kísérlet egy hipotetikus magfolyamatot, az úgynevezett neutrínómentes kettős bétabomlást szeretné észlelni. Ha sikerrel járnak, alapvető információk birtokába juthatnak az egyik legrejtőzködőbb részecskéről, a neutrínóról.
Igazság szerint a tengerfenéktől a fi zikai laboratóriumig bejárt út nem teljesen példa nélküli, korábban amerikai kutatók már használtak olyan ólmot, ami eredetileg egy elsüllyedt középkori spanyol gályát borított. A szardíniaihoz fogható hatalmas lelet azonban nagy szerencsének számít. Amikor odaveszett a rakomány, az itáliai származású ólomkészítő famíliák, melyek neve az egyes ólomtéglákon is szerepel – Marcus fiai, Caius és Marcus Pontinelli; Caius fia, Quintus Appius és Caius Hispalius –, nem is sejthették, hogy kétezer évvel később élő utódaik mégis learathatják majd munkájuk gyümölcsét.
