Dal Veneto alla Normandia: è stato consegnato in questi giorni il convertitore di neutroni interamente ideato e progettato ai Laboratori INFN di Legnaro

È Made in Italy il cuore di altissima tecnologia che sarà installato nel complesso di acceleratori francese SPIRAL2. Il dispositivo, un convertitore di neutroni per la produzione di radioisotopi da impiegare nella ricerca e in medicina, è stato consegnato in questi giorni dai Laboratori di Legnaro dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) al laboratorio di GANIL in Normandia.

Lo strumento, il cui sviluppo richiede competenze di altissima tecnologia nucleare, è stato ideato e interamente progettato ai Laboratori Nazionali di Legnaro e realizzato dalla Strumenti Scientifici CINEL di Vigonza (Padova), una piccola impresa locale tecnologicamente qualificata nel settore della ricerca scientifica.

“Questo progetto, tecnologicamente molto sofisticato, è la dimostrazione di come i laboratori dell’INFN svolgano un ruolo di primo piano in progetti internazionali, grazie alla capacità professionale e alla credibilità di cui godono i ricercatori italiani”, commenta Luigi Tecchio, che ha coordinato l’intero progetto. “Inoltre, - prosegue Tecchio - rappresenta anche un esempio di trasferimento tecnologico ad alto valore aggiunto verso la piccola e media industria nazionale”

Il progetto si inquadra in  una collaborazione italo-francese per la ricerca in fisica nucleare: i Laboratori di Legnaro hanno progettato e costruito il convertitore di neutroni, mentre i francesi stanno realizzando l’arricchitore di carica (charge breeder), che sarà installato a Legnaro nell’ambito del progetto SPES dell’INFN.

Il progetto SPIRAL2, ospitato dal laboratorio francese di GANIL, ha come scopo la produzione intensiva di una vasta gamma di radioisotopi (circa 3000 specie diverse), che troveranno un vasto impiego nella ricerca in fisica nucleare, fondamentale e applicata, in medicina, in biologia, in fisica dello stato solido e in applicazioni industriali (elettronica, trattamento dei materiali, diagnostica, per citarne alcune). SPIRAL2 è la risposta europea alternativa ai reattori nucleari per la produzione di radioisotopi. Infatti, il progetto è pilotato da un fascio di particelle (deutoni e ioni) e non raggiunge mai la fase di criticità tipica dei reattori: il processo di fissione può essere interrotto in qualsiasi momento spegnendo il fascio pilota. SPIRAL2 è supportato dalla Comunità Europea attraverso la collaborazione con 25 istituzioni europee di ricerca, tra cui l’INFN.

Il convertitore di neutroni costituisce il nucleo principale del progetto SPIRAL2: a esso è infatti affidato il compito di generare il flusso intenso di neutroni veloci (con un’energia di 14 MeV) che producono i radioisotopi attraverso il processo di fissione indotta. Nello specifico, il convertitore di neutroni consta di un disco di grafite ruotante ad alta velocità che, colpito dai deutoni del fascio pilota, genera attraverso una reazione nucleare il flusso intenso di neutroni veloci. Il disco di grafite è integrato in una struttura meccanica di supporto che accoglie tutti gli strumenti accessori necessari al suo corretto funzionamento. La temperatura di esercizio del disco di grafite è di 2000 °C, mantenuta costante da un efficiente sistema di controllo e dissipazione del calore. Tra gli accessori trovano spazio anche sofisticati sistemi di sicurezza nucleare anch’essi ideati e progettati presso i Laboratori Nazionali di Legnaro. L’intera struttura del convertitore di neutroni pesa circa una tonnellata, ha un diametro di 1,5 metri ed è stata realizzata utilizzando le più sofisticate tecnologie proprie del settore nucleare.