Rivoluzionare la ricerca atomica: la nuova struttura ESS a Lund

Scienza -La struttura di ricerca è ora completa e i primi esperimenti dovrebbero iniziare nel 2026 da parte di ricercatori che studiano scienza dei materiali, chimica, fisica e biologia.

La città svedese di Lund ospita un impianto di ricerca atomica all'avanguardia: l'European Spallation Source (ESS). Progettato dagli studi danesi Henning Larsen e Cobe, ESS è considerato il primo centro di ricerca sostenibile. La struttura mira ad approfondire la materia a livello atomico utilizzando una sorgente ionica che spinge i protoni a una sorprendente velocità del 96% della velocità della luce. Questo progetto pionieristico, frutto della collaborazione europea, ha completato la sua fase di costruzione. Attualmente sono in corso l'installazione e il collaudo degli strumenti. Entro il 2026, questa struttura all’avanguardia sarà pienamente operativa, fornendo nuove informazioni sulle strutture molecolari e sulle caratteristiche materiali del nostro mondo.

Al centro di ESS c’è un approccio rivoluzionario alla ricerca basata sui neutroni. Invece di fare affidamento sulla fissione nucleare, l'ESS utilizza una tecnica nota come "spallazione". Questo processo prevede il trasporto di protoni su un disco bersaglio di tungsteno solido quasi alla velocità della luce, con conseguente rilascio di neutroni "liberi".

Questi neutroni, liberati dalle loro strutture atomiche, diventano quindi strumenti preziosi per i ricercatori. Dirigendo questi neutroni verso vari materiali, gli scienziati possono esplorare le strutture atomiche e molecolari di tali materiali. Questa intuizione può portare a una comprensione più profonda delle proprietà che governano il nostro mondo materiale.

La tecnologia di spallazione offre un vantaggio significativo rispetto ai tradizionali metodi di ricerca basati sui neutroni. I metodi tradizionali si basano sui reattori nucleari, che producono neutroni attraverso il processo di fissione nucleare. Questo approccio spesso richiede ampie misure di sicurezza e pone notevoli sfide per lo smaltimento dei rifiuti.

Al contrario, la spallazione è un metodo più pulito ed efficiente per produrre neutroni. Non comporta una reazione nucleare a catena, quindi sono assenti i rischi associati alla fissione nucleare come la radioattività e le scorie nucleari. Ciò rende l’ESS un ambiente più sicuro per i ricercatori e riduce significativamente l’impatto sull’ambiente.

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Con la struttura ESS, i ricercatori avranno accesso a fasci di neutroni fino a 100 volte più luminosi di quelli prodotti dalle strutture esistenti. Questo miglioramento aprirà la strada a nuove scoperte in una moltitudine di campi scientifici.

I fasci di neutroni sono particolarmente utili per studiare i materiali a livello atomico e molecolare, fornendo informazioni dettagliate sulla loro struttura e comportamento. Ciò potrebbe portare a progressi in settori come la tecnologia delle batterie, la medicina, la tecnologia ambientale e persino la fisica fondamentale.

Ad esempio, studiando la struttura atomica di nuovi materiali, gli scienziati possono sviluppare batterie più efficienti per i veicoli elettrici. Nel campo della medicina, i fasci di neutroni potrebbero essere utilizzati per sondare la struttura delle proteine, favorendo lo sviluppo di nuovi farmaci e trattamenti.