Acceleratori di particelle: adesso per la medicina e la fusione nucleare

RFQ-Radio-Frequency-Quadrupole

Acceleratori di particelle. Non servono solo a spiegare i misteri delle origini dell'universo, ma sono utili anche in altri settori tra cui quelli di energia, medicina e sicurezza. E proprio in questi giorni un modulo di un nuovo acceleratore di particelle ha raggiunto un record mondiale che potrebbe aprire nuove prospettive in tali settori. Si chiama RFQ (Radio Frequency Quadrupole) ed è stato progettato e realizzato dai Laboratori Nazionali di Legnaro (Padova) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) assieme all’industria italiana Cinel strumenti scientifici.

Il dispositivo è unico nel suo genere visto che s tratta di un acceleratore di particelle di alta intensità lungo circa 10 metri e capace di produrre un fascio di protoni di 5 MeV con una potenza di 200 kW concentrata in pochi millimetri quadrati.

La sua particolarità risiede nel fatto che grazie al fascio di protoni è in grado d produrre fasci di neutroni intensi come quelli dei reattori nucleari di ricerca, senza di fatto produrre scorie radioattive. E i fasci intensi di neutroni hanno numerosi campi di applicazione.

In primo luogo nella cura dei tumori, attraverso nuovi metodi come la Boron Neutron Capture Therapy che, secondo una nota dell'INFN, consiste nel far assorbire grandi quantità di boro alle cellule di alcuni tumori diffusi (come il melanoma) e poi colpire con un fascio di neutroni queste cellule. Grazie a tale tecnica, i prodotti delle reazioni nucleari indotte dai neutroni fanno letteralmente “esplodere le cellule malate senza danneggiare quelle sane”. Alcune sperimentazioni pre-cliniche basate su tale tecnica sono già in corso presso lo IOV-IRCCS di Padova e l’Università di Pavia. La speranza è quella di poter ampiamente usare i fasci neutronici nella terapia su pazienti affetti da tumore.

In secondo luogo, tale sistema potrà essere d'aiuto nella caratterizzazione delle scorie nucleari, visto che esaminando le scorie già stoccate è in grado di capirne a fondo loro composizione col conseguenta abbattimento dei costi del futuro deposito nazionale. Infine, RFQ potrà occuparsi dello studio dei danni indotti dai neutroni nei materiali che saranno utilizzati nei futuri reattori per la fusione nucleare. L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare attraverso il progetto IFMIF EVEDA è già all'opera nella costruzione uno specifico RFQ dedicato a tale ambito.

Francesca Mancuso

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