Gianpaolo Bellini è morto il 12 agosto 2026 a 91 anni, nella sua casa di Foresto Sparso in provincia di Bergamo. Il fisico milanese aveva ideato Borexino,l'unico esperimento al mondo ad aver misurato direttamente i neutrini del ciclo CNO, la reazione nucleare che fa brillare le stelle più massicce del Sole.
Trent'anni sotto 1.400 metri di roccia
Borexino nasce nel 1990 dal gruppo di Milano dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che Bellini dirigeva. Il progetto è concepito insieme al fisico di Princeton Frank Calaprice e all'indiano-americano Raju Raghavan, allora ai Bell Labs. Il rivelatore prende i primi dati nel 2007 e conclude la presa dati nell'ottobre 2021, dopo quattordici anni continuativi.
Il cuore dello strumento è una sfera di nylon da 8,5 metri di diametro, riempita con circa 300 tonnellate di scintillatore liquido purissimo e osservata da 2.200 fotomoltiplicatori. Tutto è immerso in 2.400 tonnellate di acqua ultrapura, dentro la Sala C dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Sopra il rivelatore ci sono 1.400 metri di roccia, che schermano i raggi cosmici come farebbero 3.500 metri d'acqua. Ogni secondo ci attraversano circa 60 miliardi di neutrini per centimetro quadrato provenienti dal Sole: solo un impianto di questa scala e con questi livelli di radiopurezza può isolarli dal rumore di fondo.
Il ciclo CNO: l'1% invisibile dell'energia del Sole
Nel novembre 2020 la collaborazione Borexino pubblica su Nature la prima evidenza sperimentale dei neutrini prodotti dal ciclo carbonio-azoto-ossigeno nel Sole. Il ciclo CNO produce solo l'1% dell'energia solare, ma è il meccanismo di fusione dominante nelle stelle più massicce del nostro Sole. Prima di Borexino nessuno era riuscito a vederlo direttamente.
La sfida tecnica era enorme. Il segnale del CNO andava separato dal fondo del bismuto-210, un contaminante radioattivo presente in tracce ovunque. Il gruppo di Bellini ha risolto stabilizzando termicamente il rivelatore per cinque anni consecutivi, così da bloccare le correnti convettive che rimescolavano il bismuto nello scintillatore. È lo stesso problema di controllo dei disturbi ambientali che ricorre in tutta la fisica di precisione, dai rivelatori di neutrini fino ai qubit HRL a 18 stati controllati dentro il criostato.
Prima del CNO, l'esperimento aveva già misurato nel 2007 i neutrini del berillio-7, nel 2014 quelli della catena pp, la reazione di partenza del Sole, e nel 2010 i geoneutrini prodotti dai decadimenti radioattivi di uranio e torio nel mantello terrestre. Gli stessi decadimenti che alimentano il calore interno del pianeta e la tettonica delle placche, il motore che forma la crosta oceanica al ritmo di 160 milioni di metri cubi in 16 giorni.
Due premi, il Nobel che non è arrivato
Il presidente dell'INFN Antonio Zoccoli, nel comunicato del 13 agosto, dice esplicitamente che Bellini "avrebbe sicuramente meritato" il Nobel. Non è retorica postuma: nel 2016 riceve il Premio Bruno Pontecorvo per la fisica del neutrino, nel 2017 il Premio Enrico Fermi della Società Italiana di Fisica proprio per il lavoro con Borexino. È stato portavoce della collaborazione per 22 anni consecutivi, professore ordinario all'Università di Milano e scienziato emerito dell'INFN.
La sua eredità sta nel modello: un progetto di grande scala pensato in Italia, condotto in Italia, che ha trasformato i Laboratori del Gran Sasso in uno dei tre poli mondiali della fisica astroparticellare insieme a SNOLAB in Canada e Kamioka in Giappone. L'analisi dei dati Borexino continua: i risultati finali sui neutrini CNO sono già usciti nel 2023 su Physical Review D con una misura del flusso di 6,7 miliardi di neutrini CNO per centimetro quadrato al secondo, e definiscono lo standard tecnico per la generazione successiva di rivelatori a scintillatore liquido, a partire da Jinping in Cina e Theia negli Stati Uniti.
Domande frequenti
Chi era Gianpaolo Bellini e qual è stato il suo contributo principale?
Gianpaolo Bellini era un fisico milanese ideatore dell'esperimento Borexino, l'unico al mondo ad aver misurato direttamente i neutrini del ciclo CNO. Ha diretto il gruppo di Milano dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e ha guidato la collaborazione Borexino per 22 anni.
Cos'è Borexino e perché è un esperimento unico?
Borexino è un rivelatore di neutrini situato nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, progettato per misurare i neutrini solari con livelli eccezionali di purezza e schermatura. È l'unico esperimento ad aver rilevato direttamente i neutrini prodotti dal ciclo CNO nel Sole.
Qual è l'importanza della scoperta dei neutrini CNO?
La scoperta dei neutrini CNO ha permesso di confermare sperimentalmente un meccanismo di fusione nucleare che produce solo l'1% dell'energia solare, ma che è dominante nelle stelle più massicce del Sole. Prima di Borexino, nessuno era riuscito a osservarli direttamente.
Quali sono state le principali sfide tecniche affrontate da Borexino?
Separare il segnale dei neutrini CNO dal fondo radioattivo del bismuto-210 è stata la principale sfida tecnica. Il team ha risolto il problema stabilizzando termicamente il rivelatore per cinque anni consecutivi, bloccando le correnti convettive responsabili del rimescolamento dei contaminanti.
Qual è l'eredità di Borexino nella fisica delle astroparticelle?
Borexino ha trasformato i Laboratori del Gran Sasso in uno dei poli mondiali della fisica astroparticellare e ha definito lo standard tecnico per la prossima generazione di rivelatori a scintillatore liquido. I suoi risultati sono già stati pubblicati e sono punto di riferimento per nuovi progetti internazionali come Jinping e Theia.
Bellini ha ricevuto riconoscimenti internazionali per il suo lavoro?
Sì, Gianpaolo Bellini ha ricevuto il Premio Bruno Pontecorvo nel 2016 e il Premio Enrico Fermi nel 2017 per i suoi contributi alla fisica del neutrino, anche se non gli è stato assegnato il Premio Nobel, che molti ritenevano meritasse.
