SEGNALATO DAL DR. GIUSEPPE COTELLESSA (ENEA)
Il procedimento del brevetto ENEA
RM2012A000637 sarà utilissimo per le applicazioni di queste innovative
invenzioni.
G. Cotellessa
Cerimonia per la posa della prima
pietra dell’European Spallation Source
a cura dell’Istituto Nazionale di
Fisica Nucleare
Dal Comunicato stampa congiunto
di INFN, ELETTRA, SINCROTRONE E CNR.
Sarà il più potente microscopio a
neutroni del mondo, e sarà utilizzato per studi interdisciplinari, dalle
scienze della vita alla fisica, dalle nanotecnologie alla farmaceutica. l’Italia
vi partecipa con il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca
(MIUR), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Elettra Sincrotrone
Trieste e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).
Si è svolta il 9 ottobre scorso, nel cantiere
di Lund in Svezia, la cerimonia di posa della prima pietra della European
Spallation Source (ESS), che ha segnato ufficialmente l’avvio dei lavori di
realizzazione di quella che sarà la più potente sorgente di neutroni al mondo. Alla
cerimonia hanno partecipato alcune centinaia di membri della comunità scientifica
europea .
“L’INFN partecipa alla
realizzazione della nuova sorgente europea di neutroni sin dal 2009, – spiega
Eugenio Nappi, membro della Giunta Esecutiva dell’INFN e rappresentante del
MIUR nello Steering Committee di ESS – con il contributo dei Laboratori Nazionali
del Sud, dei Laboratori Nazionali di Legnaro e del LASA alla progettazione e
alla costruzione di fondamentali componenti dell’acceleratore”. “Il know-how
nello sviluppo di alta tecnologia associato alle elevate competenze dei nostri
progettisti e costruttori hanno permesso all’INFN di assumere un ruolo incisivo
e di ricoprire posizioni di grande rilevanza internazionale nel progetto ESS”,
conclude Nappi.
“La partecipazione concreta e
attiva di Elettra e degli altri partner italiani alla European Spallation
Source – commenta Alfonso Franciosi, presidente di Elettra Sincrotrone Trieste
- è un’opportunità fondamentale per il nostro Paese, sia dal punto di vista
scientifico sia dal punto di vista industriale e, ancor di più, ci permette di
crescere come nodo nevralgico e punto di riferimento per lo sviluppo
dell’Europa della Conoscenza”. “Elettra – prosegue Franciosi - è quindi molto
fiera di aver contribuito in modo tanto concreto all’elaborazione del progetto
fin dai suoi inizi ed è lieta di continuare a mettere a disposizione il proprio
know-how e le proprie infrastrutture allo stato dell’arte per un obiettivo
tanto ambizioso”.
“La European Spallation Source è
un esempio di infrastruttura scientifica ideata, progettata e realizzata
europeisticamente - dichiara Luigi Nicolais, presidente del Cnr. La genesi di
questo innovativo progetto da subito si è distinta per andare oltre i contributi
e gli impegni dei singoli stati membri e delle diverse comunità scientifiche e
tecniche coinvolte”. “Il CNR – conclude Nicolais - al pari di altre istituzioni
e centri di ricerca, nazionali e internazionali, contribuirà al successo di
questa straordinaria avventura scientifica, destinata ad aprire numerosi nuovi
campi di ricerca e di applicazione. È particolarmente significativo poi che
questa posa avvenga a cent'anni dal Manifesto agli Europei di Albert Einstein e
Georg Friedrich Nicolai, che già allora sottolineava l'opportunità di costruire
attraverso la scienza una nuova prospettiva per il futuro dell'Europa”.
L’evento getta simbolicamente le
basi di una nuova generazione di infrastrutture di ricerca in Europa e
rappresenta il successo nella costituzione di un partenariato politico ed
economico paneuropeo. Dopo due decenni di lavoro di progettazione tecnica
sempre più sofisticata, scienziati, ingegneri, project manager e costruttori
hanno così intrapreso la costruzione di questa sorgente di neutroni unica al
mondo che fornirà strumenti per importanti conquiste scientifiche e scoperte
nel campo delle nanotecnologie, delle scienze della vita, della farmaceutica,
dell’ingegneria dei materiali e della fisica sperimentale. Ed è evidente anche
che ESS, sia attraverso la stessa costruzione dell’infrastruttura, il cui costo
è stimato in un miliardo e 800 milioni di euro, sia per le attività di ricerca
che lì saranno svolte, rappresenterà un volano economico per tutta l’Europa.
I primi neutroni sono attesi per
il 2019, mentre i primi esperimenti sono in programma per il 2023.
Microscopio a neutroni di MIT e NASA
CHE COSA E’ E COME FUNZIONA IL MICROSCOPIO A NEUTRONI ?
Già il MIT e la NASA hanno avuto modo di sviluppare il microscopio che crea
immagini ad alta risoluzione utilizzando neutroni in sostituzione agli
elettroni o alla luce usata nelle tecniche di microscopia convenzionale. Questo
nuovo microscopio utilizza lo stesso principio utilizzato nei raggi X per
concentrare il fascio di neutroni su un determinato campione.
I vantaggi principali degli
strumenti che utilizzano neutroni sono la loro capacità di sondare facilmente
all’interno di oggetti metallici e la loro sensibilità alle proprietà magnetiche
ed agli elementi più leggeri rendendoli adatti alle applicazioni biologiche.
Gli strumenti progettati fino ad ora che utilizzano neutroni sono sistemi di
rappresentazione grezzi, paragonabili a camere con foro stenopeico, senza un
efficiente sistema ottico. Questi strumenti
non sono stati in grado di produrre delle immagini con sufficiente
risoluzione. Siccome i neutroni hanno un’interazione minima con la materia, una
delle principali sfide affrontate in questi nuovi strumenti è la concentrazione
di un fascio di neutroni su un obiettivo. Questo ostacolo è stato superato
utilizzando degli specchi, una tecnica utilizzata anche per concentrare i raggi
X.
La lente cilindrica che ha
permesso al Microscopio a neutroni di concentrare il fascio di neutroni
Il nuovo microscopio a neutroni
usa un sistema ottico simile a quello utilizzato per concentrare i raggi X nei
telescopi per produrre immagini ad alta risoluzione. La lente è composta da una
grande moltitudine di cilindri riflettenti annidati uno dentro l’altro,
ottenendo così una superficie più riflettente per i neutroni. L’utilizzo di una
superficie riflettente per concentrare i neutroni migliora le prestazioni dei
sistemi già esistenti che utilizzano la rappresentazione tramite neuroni,
ottenendo immagini molto più nitide anche con strumenti piccoli.
Il primo prototipo è stato
sviluppato dopo la progettazione e il miglioramento del concetto virtuale. Un
piccolo strumento di prova sviluppato come dimostrazione del principio su cui
si basa, è stato sviluppato con facilità utilizzando un fascio di neutroni nel
Laboratorio di reattori nucleari della MIT; hanno effettuato il test anche il
National Laboratory Oak Ridge e il National Institute of Standards Technology,
utilizzando diversi spettri di energia dei neutroni. Il nuovo microscopio a
neutroni in via di sviluppo sarà utile
per osservare vari materiali e campioni biologici ed anche per lo studio dei
movimenti magnetici e atomici all’interno della materia.
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