Una sfera di cristalli di germanio iperpuro per studiare la materia. E' Agata (Advanced Gamma Tracking Array), un rilevatore di raggi gamma con il metodo del tracciamento, progettato per studiare la struttura di nuclei atomici “esotici”, cioè non esistenti in natura. Il dimostratore di Agata – un prototipo sul quale si possono già fare misure fisiche – è stato inaugurato ai Laboratori Nazionali di Legnaro (Lnl) dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), a pochi chilometri da Padova.
Oltre allo studio sulla fisica fondamentale, per capire cosa avviene dentro a nuclei non presenti in natura o per progredire nella ricerca astrofisica, tra le applicazioni future dei dati scoperti tramite Agata ci sarà anche l'imaging medicale. Secondo gli scienziati di Legnaro e degli enti europei che hanno collaborato al progetto, tramite questo rilevatore d'avanguardia di raggi gamma si svilupperà una tecnologia in grado di permettere esami diagnostici come la Pet, ma in modo molto più rapido, più accurato e con l'utilizzo di una dose minore di farmaci radioattivi. Inoltre, i risultati di Agata potranno avere un impiego anche nel campo della sicurezza: si potranno eseguire, per esempio, veloci controlli di merci in container tramite una radiografia, con una accurata determinazione della presenza di elementi contaminanti radioattivi. Il progetto Agata, che sarà finalizzato nei prossimi anni, prevede la realizzazione di uno spettrometro che catturi e segnali i raggi gamma prodotti dalle reazioni nucleari, in qualsiasi direzione vengano emesse.
Concretamente, Agata riceve, da uno degli acceleratori dei Laboratori di Legnaro, un fascio di particelle accelerato contro un “target” - un bersaglio – posto al centro dell'apparato stesso. Il fascio arriva ad una velocità di 30mila chilometri al secondo. La reazione nucleare che si registra, durante la quale può nascere un elemento nuovo, è rapidissima e difficilmente immaginabile: si tratta di un'unità di tempo compresa tra il femptosecondo (10 alla meno 15 secondi) e il picosecondo (10 alla meno 12 secondi). In questa frazione di istante, Agata è in grado di fare una fotografia che mette in evidenza sia l'energia che la direzione dei raggi gamma.
“L'inaugurazione del dimostratore di Agata è un grande momento per Legnaro e per la ricerca scientifica europea – ha detto Giovanni Fiorentini, Direttore dei Lnl e ordinario di Fisica Nucleare e Subnucleare dell’Università di Ferrara -. E' un apparato indispensabile per lo studio legato ai nuclei delle stelle, ma anche alla medicina e alla sicurezza”.
Responsabile dell'installazione di Agata è Enrico Farnea, 39 anni, che spiega che “esiste solo un altro apparato simile a questo in tutto il mondo. Si chiamaGreta, è un progetto americano, ancora in fase di collaudo. Agata ha invece superato il periodo del collaudo e stiamo avviando le prime campagne di misure fisiche”.
I numeri. Agata è frutto della collaborazione internazionale di 45 istituti di ricerca di 13 Paesi europei. Per la progettazione e la costruzione materiale sono stati investiti 7 milioni di euro.
Una volta concluso, Agata sarà formato da 180 cristalli di germanio, raggruppati in 60 triplette ed avrà il diametro di un metro.
Agnese Fedeli
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