La ricerca relativa a neutroni e muoni riceve una spinta
Il progetto NMI3-II (Neutron scattering and muon spectroscopy integrated initiative), finanziato dall’UE, ha esteso il lavoro innovativo del precedente progetto NMI3. Nel progetto NMI3, 18 partner, tra cui tutti i principali fornitori di neutroni e muoni in Europa, si sono riuniti per aprire la strada a un uso più coordinato ed efficiente delle strutture di ricerca. I neutroni possono essere utilizzati per la ricerca all’interno di qualsiasi tipo di materiale (per esempio una pianta, un motore, una statua) senza danneggiarlo. NMI3-II è stato avviato al fine di garantire che la comunità scientifica abbia accesso a strutture di alto livello fino al 2016. Per facilitare l’attuazione del programma di accesso transnazionale, gli istituti partner hanno ottimizzato le procedure per la presentazione e revisione delle proposte. L’obiettivo finale era quello di avere un punto di ingresso comune per gli esperimenti, in tutte le strutture europee. Quasi 2 000 scienziati hanno ricevuto il sostegno del progetto NMI3 per l’utilizzo di oltre 5 000 giorni di linea di fascio, presso le strutture. Ciò ha prodotto oltre 210 pubblicazioni su riviste specializzate. I risultati hanno fatto luce su campi quali chimica, ingegneria, biologia, materiali, TIC, terra e ambiente, scienze umane, energia e fisica. Le attività di ricerca congiunte hanno portato a miglioramenti su molteplici fronti. Gli strumenti per l’attività di ricerca congiunta relativa a materiali Soft & Bio hanno generato nuove membrane modello molto più semplici delle membrane biologiche, agevolando così l’analisi dei processi biologici; sono stati ottenuti ambienti campione dei materiali morbidi in grado di resistere a stimoli esterni dinamici, permettendo lo studio di nuovi processi; e sono stati sviluppati dispositivi in situ. Gli scienziati possono ora analizzare materiali con maggiore umidità, temperatura, campo elettrico e pressione, affrontando grandi sfide nei settori relativi a energia, ambiente e salute. I metodi e le tecniche avanzate dell’attività di ricerca congiunta hanno studiato nuovi progetti relativi a esempi di strumenti e ambienti, con lo scopo di sfruttare i fasci a elevata intensità di neutroni, presso la futura sorgente di neutroni, ossia l’European Spallation Source (ESS), complesso che riguarda le strutture di ricerca più lungimiranti oggi in costruzione in Europa. L’attività di ricerca ha fornito le condizioni per analizzare campioni molto piccoli in ambienti più estremi, e polarizzare tutti i neutroni in un fascio, il che può essere utilizzato per esempio al fine di analizzare materiali magnetici. Per molti anni, le strutture di diffusione dei neutroni hanno dipeso dall’elio-3 per molti dei loro rivelatori. L’attuale scarsità di 3He richiede nuove tecnologie per rivelatori efficienti in termini di costi e applicabili a grandi aree. Allo scopo di affrontare questo problema, si è lavorato su due alternative promettenti: rivelatori a scintillazione con 6Li, e rivelatori di gas con 10B. Questi progressi stanno alla base della nuova scienza. L’immaginografia a neutroni sembra guardare all’interno di oggetti senza provocare danni. Quest’attività congiunta ha sviluppato metodi innovativi per sondare le strutture all’interno di differenti materiali (per esempio, il motore di un’auto). Ora è possibile condurre esperimenti con migliore contrasto e una maggiore definizione, e ricostruire le configurazioni 3D di grandi array di nanostrutture. Questa tecnica viene utilizzata da esperti di musei, scienze dei materiali, e industria. L’attività congiunta sui muoni ha sviluppato nuovi algoritmi, insieme a un collegamento tra analisi e simulazione, il quale ha fornito i metodi migliori per l’analisi dei dati. Sono stati eseguiti studi di concetto per le future fonti di muoni incentrate su obiettivi migliorati, micro fasci avanzati e fonti di intensità elevate. Il progetto NMI3-II ha condotto un programma educativo completo chiamato NaMES, il quale ha affrontato diversi campi scientifici per attrarre scienziati alle prime fasi di carriera verso la scienza dei neutroni e muoni (circa 1 500 studenti hanno ricevuto una formazione per tutta la durata di 4 anni del progetto). Per coloro i quali non hanno potuto frequentare corsi o necessitavano di apprendere lo scattering di neutroni da casa o in ufficio, NMI3 ha sviluppato il portale e-learning e-neutrons.org. Guarda il video del progetto qui.
Parole chiave
Muone, NMI3-II, scattering di neutroni, membrane, lipidi naturali, immaginografia, e-learning, chimica, fisica, ingegneria, materiali, TIC, ambiente, beni culturali, ricerca e innovazione, energia
