Possibili fluttuazioni nel valore della costante di decadimento dei radionuclidi: studio per lo sviluppo di un esperimento di misura a lungo termine

Esperimenti condotti negli anni Ottanta per la determinazione della vita media di alcuni radioisotopi sembrano mostrare fluttuazioni anomale del valore delle costanti di decadimento. Negli anni a seguire, altri studi hanno tentato di spiegare l'origine delle fluttuazioni osservate in questi primi lavori. Insieme agli esperimenti che hanno mostrato anomalie, però, ve ne sono altri che non hanno registrato alcuna deviazione. Con il seguente elaborato si ha l'intento di ordinare e organizzare schematicamente gli articoli pubblicati finora e realizzare così un quadro della situazione attuale. Questo può essere utile per predisporre un esperimento, da svolgersi presso il Laboratorio di Fisica delle Radiazioni del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Bologna, che possa arricchire la casistica del fenomeno. Si affronta in conclusione la progettazione dell'esperimento a lungo termine, per il quale si prevede inizialmente una durata triennale delle osservazioni.

Geochimica dei sedimenti del Golfo di Tigullio antistanti Sestri Levante (GE)

I metalli pesanti sono presenti in natura come costituenti della crosta terrestre associati a diversi minerali. Attività antropiche possono determinare un arricchimento del loro contenuto in ambiente: nel caso della miniera di Libiola, da cui era estratto Cu fino agli anni ‘60, le fasi di estrazione e raffinazione del minerale hanno portato all’esposizione di una maggior quantità di materiale all’azione di weathering atmosferico e delle acque dei fiumi, accumulandosi in ambiente marino. Il presente studio ha l’obiettivo di caratterizzare i sedimenti del Golfo di Tigullio antistanti Sestri Levante per acquisire informazioni sulle caratteristiche e proprietà dell’ambiente, individuando e determinando l’effetto di quanto proviene del Torrente Gromolo e da altri corpi idrici affluenti. Per raggiungere questo obiettivo i campioni di sedimento, una volta prelevati, sono stati trattati in laboratorio tramite setacciatura, essiccamento e macinatura a cui sono seguite analisi in XRF, XRD e del contenuto di materia organica tramite calcolo della LOI. I dati raccolti sono stati poi studiati tramite elaborazioni statistiche (indici, matrice di correlazione, analisi fattoriale) e grafiche (QGIS). Dallo studio dei risultati ottenuti è stato possibile verificare una diversa ripartizione degli analiti in distinte fasi granulometriche del sedimento, l’effettivo contributo di quanto è drenato dai fiumi e la presenza di una corrente idrodinamica che influisce sulla distribuzione degli elementi stessi.

Studio sulla distribuzione dell'inquinamento da idrocarburi clorurati nelle falde della Provincia di Ferrara.

La Provincia di Ferrara ha avuto (ed ha tuttora) sul suo territorio, insediamenti produttivi di varia natura, che nel tempo hanno fatto uso di idrocarburi alifatici clorurati, per scopi diversi: solventi, sgrassanti, refrigeranti, supporti chimici e farmaceutici, ecc. Soprattutto nei decenni passati, a causa di normative poco restringenti sull’uso e sullo smaltimento di questi composti, si sono verificate le condizioni per provocare l’inquinamento delle falde del territorio provinciale. Nel corso degli anni, si sono svolti studi di diverso carattere, finalizzati ad individuare e caratterizzare siti (o raggruppamenti di siti) contaminati da idrocarburi clorurati. In questo lavoro si è allargata l’attenzione a tutti i siti presenti nel territorio definito dai limiti amministrativi della Provincia di Ferrara, che, nell‘arco temporale 2000 – 2015, hanno evidenziato contaminazioni da CAHs nell’acquifero superficiale A0 e/o nell’acquifero confinato A1. Si sono create, quindi, carte di distribuzione dei siti inquinati su scala provinciale, analizzandone principalmente caratteristiche idrogeologiche e variazioni di distribuzione chimica nello spazio e nel tempo, in relazione agli studi di caratterizzazione ed a eventuali messe in sicurezza e/o bonifiche. I dati necessari sono stati reperiti dagli atti amministrativi e dai relativi documenti tecnici, messi a disposizione dalla Provincia di Ferrara. L’attenzione è ricaduta in particolare sul cloruro di vinile (Vinyl Chloride, VC) ritrovato in alte concentrazioni e in un alto numero di siti. Il suo non utilizzo diretto nei processi produttivi in esame, ne esclude la presenza in qualità di contaminante primario, classificandolo come prodotto della degradazione di altri idrocarburi clorurati più complessi, in larga parte etileni clorurati. Si è inoltre appurato, come la presenza di VC non sia solo attribuibile a siti operanti nel settore metallurgico o chimico, ma riguardi in alcuni casi inquinamenti provocati da commercio o stoccaggio di carburanti, a cui, in passato, furono aggiunti solventi clorurati per migliorarne le caratteristiche chimico-fisiche. Si è concluso infine, come nel territorio della Provincia di Ferrara siano frequenti condizioni particolari, che favoriscono la degradazione di composti organo-clorurati complessi, ed agevolano l’accumulo di cloruro di vinile. Tali caratteristiche, sono state principalmente individuate nella diffusa presenza di livelli fini, anche torbosi, e nella altrettanto diffusa presenza di ambienti riducenti, non solo nel caso dell’acquifero confinato A1 ma anche nel caso dell’acquifero superficiale A0.

Terni; con 173 illustrazioni e 4 tavole.

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Caji Suetonii Tranquilli Opera, [et] in illa commentarius Samuelis Pitisci : in quo antiquitates romanae ex auctoribus idoneis fere nongentis, Graecis et Latinis, veteribus [et] recentioribus, perpetuo tenore explicantur. Huic accedunt terni indices : I. Editionum. II. Auctorum cum laudatorum, tum obiter notatorum, emendatorum, explicitorum. III. Rerum absolutissimus & locupletissimus. Imperatorum imperatoresque arctissimo gradu contingentium icones : [et] figurae ex veterum monumentis ad historiam illustrandam depromptae, in aes eleganter incisae.

Contiene, en t. 2, con portadilla propia:

Caji Suetonii Tranquilli opera : & in illa commentarius Samuelis Pitisci, in quo antiquitates romanae ex auctoribus idoneis fere nongentis, Graecis et Latinis, veteribus & recentionibus, perpetuo tenore explicantur : huic accedunt terni indices, I. editionum, II. auctorum cum laudatorum, tum obiter notatorum emendatorum, explicitorum. III. rerum absolutissimus & locupletissimus : imperatorum imperatoresque arctissimo gradu contingentium icones : & figurae ex veterum monumentis ad historiam illustrandam depromptae, in aes eleganter incisae.

Some plates are double-leaved.

Lettera ad Aspasia Talassi sopra li bagni di Terni.

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Narrazione informativa della spedizione di Terni e dell'invasione della provincia di Viterbo, accaduta nell'anno 1867

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La geochimica degli isotopi stabili applicata a reperti scheletrici fossili per ricostruzioni paleoambientali (sito archeologico di Arslantepe –Turchia).

Il sito archeologico di Arslantepe (provincia di Malatya, Turchia) rappresenta un caso di studio di potenziale interesse per l’interazione tra i mutamenti climatici e la storia della civiltà. Il sito, occupato quasi ininterrottamente per un periodo di tempo relativamente lungo (6250-2700 BP), ha fornito una grande quantità di reperti ossei, distribuiti lungo una stratigrafia archeologica relativamente dettagliata e supportata da datazioni al radiocarbonio. Tali reperti, indagati con le tecniche della geochimica degli isotopi stabili, possono costituire degli efficaci proxy paleoclimatici. In questo lavoro è stata studiata la composizione isotopica di 507 campioni di resti ossei umani e animali (prevalentemente pecore, capre, buoi). I rapporti isotopici studiati sono relativi a ossigeno (δ18Ocarb, δ18Oph), carbonio (δ13Ccarb, δ13Ccoll) e azoto (δ15N), misurati nella frazione minerale e organica dell’osso; la variabilità nel tempo di questi parametri, principalmente legati alla paleonutrizione, può essere correlata, direttamente o indirettamente, a cambiamenti dei parametri ambientali quali temperatura e umidità atmosferiche. I risultati indicano che la dieta degli animali selvatici e domestici di Arslantepe era quasi esclusivamente a base di piante a ciclo fotosintetico C3, generalmente tipiche di climi umidi o temperati. La presenza di piante C4, più tipiche di condizioni aride, sembrerebbe essere riconoscibile solamente nella dieta del bue (Bos taurus). La dieta umana era esclusivamente terrestre a base di cereali e carne di caprini con una percentuale esigua o del tutto assente di carne di maiale e bue. Dal punto di vista paleoclimatico il principale risultato del lavoro consiste nel riconoscimento della preservazione di un segnale paleoclimatico a lungo termine (δ18OW, composizione isotopica dell’ossigeno dell’acqua ingerita), che identifica un massimo relativo di umidità attorno al 5000 BP e che si correla, per andamento e ampiezza della variazione a record paleoclimatici di sedimenti lacustri collocati in regioni adiacenti all’area di studio. Sulla base del confronto dei tre segnali isotopici sono state inoltre riconosciute due anomalie climatiche siccitose a breve termine, apparentemente riferibili a due episodi di aridità a scala regionale documentati in letteratura.

Inquinamento diffuso da nitrati di origine agricola e strategie di mitigazione per la salvaguardia delle acque sotterranee

Lo scopo di questo elaborato è quello di illustrare le possibili opzioni di mitigazione per far fronte alla problematica dell’inquinamento diffuso delle acque derivato dal rilascio di nitrati di origine prevalentemente agricola. Le opzioni di mitigazione sono necessarie ad evitare il deterioramento sia sotto il profilo qualitativo che quantitativo. Nel primo capitolo vengono presentate le normative di riferimento sia a livello Europeo che a livello Nazionale. A livello Europeo viene esaminata la Direttiva 91/676/CEE “Direttiva sui nitrati”, la Direttiva 75/440/CEE per la qualità delle acque e la Direttiva 2000/60/CEE “Direttiva quadro sulle acque”. A livello Nazionale la Direttiva 2000/60/CE è stata recepita con l’emanazione del Decreto Legislativo 152/2006. Nel secondo capitolo viene presentata una panoramica sulle possibili opzioni di mitigazione per ridurre la quantità di nitrati presenti nelle acque sotterranee e superficiali, provenienti dall’attività agricola. Queste opzioni vengono suddivise in base all’ambito in cui è possibile intervenire per migliorare la qualità dell’acqua e dell’ecosistema.

Copio (Baschi-Montecchio, Terni). Un avamposto etrusco sulla sinistra del Tevere Presentazione dei risultati delle indagini di superficie (maggio - giugno 2015)

This paper attempts to demonstrate the importance of the archaeological area of Copio, in province of Terni (Italy). Discovered for the first time in the 1980 by the local historian then mentioned in 2001 and in 2003 in two different archaeological publications, the site of Copio started to arouse interest for its position, lying on a hilltop above one of the most interesting pre-Roman necropolis of Umbria (Vallone di San Lorenzo). The link between the well-known necropolis and Copio is today well-accepted. The aim of this paper, based on a field-walking survey and the analisys of the archaeological finds, is to demonstrate the importance of this area during the pre-Roman period as a commercial bridgehead linked to Volsinii. Strategically lying only one km to east from the Tiber, it should have enjoyed this important and commercial path for the local trade moving goods in incoming and outcoming.

In search of a hidden long-term isolated sub-chondritic 142Nd/144Nd reservoir in the deep mantle : implications for the Nd isotope systematics of the Earth

Here we search for evidence of the existence of a sub-chondritic 142Nd/144Nd reservoir that balances the Nd isotope chemistry of the Earth relative to chondrites. If present, it may reside in the source region of deeply sourced mantle plume material. We suggest that lavas from Hawai’i with coupled elevations in 186Os/188Os and 187Os/188Os, from Iceland that represent mixing of upper mantle and lower mantle components, and from Gough with sub-chondritic 143Nd/144Nd and high 207Pb/206Pb, are favorable samples that could reflect mantle sources that have interacted with an Early-Enriched Reservoir (EER) with sub-chondritic 142Nd/144Nd. High-precision Nd isotope analyses of basalts from Hawai’i, Iceland and Gough demonstrate no discernable 142Nd/144Nd deviation from terrestrial standards. These data are consistent with previous high-precision Nd isotope analysis of recent mantle-derived samples and demonstrate that no mantle-derived material to date provides evidence for the existence of an EER in the mantle. We then evaluate mass balance in the Earth with respect to both 142Nd/144Nd and 143Nd/144Nd. The Nd isotope systematics of EERs are modeled for different sizes and timing of formation relative to ε143Nd estimates of the reservoirs in the μ142Nd = 0 Earth, where μ142Nd is ((measured 142Nd/144Nd/terrestrial standard 142Nd/144Nd)−1 * 10−6) and the μ142Nd = 0 Earth is the proportion of the silicate Earth with 142Nd/144Nd indistinguishable from the terrestrial standard. The models indicate that it is not possible to balance the Earth with respect to both 142Nd/144Nd and 143Nd/144Nd unless the μ142Nd = 0 Earth has a ε143Nd within error of the present-day Depleted Mid-ocean ridge basalt Mantle source (DMM). The 4567 Myr age 142Nd–143Nd isochron for the Earth intersects μ142Nd = 0 at ε143Nd of +8 ± 2 providing a minimum ε143Nd for the μ142Nd = 0 Earth. The high ε143Nd of the μ142Nd = 0 Earth is confirmed by the Nd isotope systematics of Archean mantle-derived rocks that consistently have positive ε143Nd. If the EER formed early after solar system formation (0–70 Ma) continental crust and DMM can be complementary reservoirs with respect to Nd isotopes, with no requirement for significant additional reservoirs. If the EER formed after 70 Ma then the μ142Nd = 0 Earth must have a bulk ε143Nd more radiogenic than DMM and additional high ε143Nd material is required to balance the Nd isotope systematics of the Earth.

Subliquidus glass-glass immiscibility along the albite-diopside join

A calorimetric study has shown that glasses along the albite-diopside join in the system albiteanorthite-diopside have positive enthalpies of mixing. Thermodynamic calculations based on these data describe a nearly symmetric, metastable, subliquidus irascibility gap along the join with a critical temperature at 910 K. The existence of the miscibility gap was tested experimentally by annealing an Ab50Di50 glass at 748 K and 823 K. Annealed glasses were examined by optical microscopy and by scanning and transmission electron microscopy. The glasses showed morphological and chemical features consistent with unmixing of two glass phases. The apparent mechanism of phase separation involves initial spinodal decomposition followed by coarsening to produce 0.1 μm–0.3 μm spherical glass phases.