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Report su un anno di raggi cosmici

La radiazione cosmica e ionizzante nel 2023

In questa pagina si riporta l'analisi preliminare dei dati dell'ultimo anno sull'andamento dei raggi cosmici visti dalla stazione ADA di Venegono Inferiore (VA). La sede ospita tre strumenti, un rivelatore AMD5, l'unico prototipo AMD15 e un rivelatore con singolo GMT (AMDRAD) per il monitoraggio della radiazione ionizzante totale.

I dati di AMD5 sono i seguenti.

Muons_AMD5ID02 Counts (cpm)
Min. 1.250
1st Qu. 1.977
Median 2.022
Mean 2.024
3rd Qu. 2.070
Max. 2.283


Dal grafico seguente dei dati di AMD5 è evidente la componente stagionale atmosferica dovuta all'inalzarsi della pressione e della temperatura dei mesi estivi, da circa la fine di Aprile l'intensità dei muoni atmosferici diminuisce. Il dato anomalo che compare come un flusso minimo è riferito al giorno 198 (luglio) e potrebbe indicare qualche tipo di effetto solare (Forbush), una simile anomalia compare anche nel rivelatore AMD15, però nel giorno 187 (11 giorni prima), saranno perciò necessari ulteriori approfondimenti. Anche il rivelatore di radioattività ha un minimo anomalo nel giorno 202, tuttavia dopo opportune verifiche, questo è semplicemente imputabile a un problema di registrazione dei dati nel giorno corrispondente al 25 luglio, per cui sarà in seguito corretto o eliminato.

raggi cosmici 2023

Dati di AMD15

AMD15_ID25 Counts (cpm)
Min. 2.619
1st Qu. 2.877
Median 2.926
Mean 2.928
3rd Qu. 2.969
Max. 3.158


Anche dal grafico dei dati di questo nuovo rivelatore emerge la componente stagionale e anche una più marcata componente mensile, così come avevamo evidenziato nella pubblicazione MDPI sui dati di lungo termine. La registrazione dei dati sembra più risoluta e questo è dovuto sicuramente alla grande dimensione dei sensori di questo rivelatore e alla finestra di coincidenza più breve che elimina sostanzialmente la radiazione ambientale.

raggi cosmici 2023

Dati del contatore/dosimetro AMDRAD_ID06

AMDRAD_ID06 Counts (cpm)
Min. 80.50
1st Qu. 86.40
Median 90.26
Mean 90.51
3rd Qu. 93.98
Max. 102.53
AMDRAD_ID06 Equivalent dose (nSv/h beta+gamma)
Min. 124.8
1st Qu. 133.9
Median 139.9
Mean 140.3
3rd Qu. 145.7
Max. 158.9


I dati del rivelatore di particelle ionizzanti sono divisi in conteggi grezzi al minuto (cpm), nella prima tabella e in seguito convertiti in dose equivalente (nSv/h), considerando la radiazione beta + gamma, nella seconda tabella. Una cosa interessante è che pure in questo rivelatore è presente praticamente lo stesso andamento stagionale. La media nel periodo 121-234 (maggio - 10 Agosto circa) - i mesi sicuramente più caldi da queste parti - è pari a circa 85.5 cpm contro i 92.9 cpm del restante periodo. Il confronto indica un 8.6% di differenza tra le due medie. Questo contributo è nell'ordine di grandezza della componente cosmica che come è noto si aggira tra il 10 e il 15 % della radiazione ionizzante totale, per cui il sospetto è che l'effetto stagionale coincida con l'assorbimento atmosferico dei muoni che avviene anche per gli altri detectors.

radioattività 2023


Tuttavia un altro effetto che ci è noto sulle variazioni di radioattività e quindi di dose assorbita è imputabile all'inquinamento. In uno studio effettuato durante il periodo di lockdown del 2020 per via del virus covid-19 era emersa una chiara relazione tra le particelle inquinanti (PM NOx etc.) e il trasporto di isotopi radioattivi. Quantificare tale contributo però è un lavoro piuttosto complesso.


Per finire l'analisi di regressione dei muoni indica che l'andamento nel 2023 è stato in diminuzione, questo è l'indice di attività solare e significa che fino a dicembre dell'anno appena trascorso, il Sole ha costantemente aumentato il suo stato di attività elettromagnetica e probabilmente ancora non è arrivato al suo massimo.

muoni in diminuzione indice di attività solare in aumento


I dati annuali andranno ad arricchire l'archivio del progetto ADA per ulteriori ricerche future.

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