06 Giu Un Acceleratore da 3 Megavolt,un’eccellenza casertana

Un acceleratore da 3 MegaVolt, un’eccellenza casertana

 di Giuseppe Porzio*

A pochi passi dal centro di Caserta, all’interno dell’ex-CIAPI di San Nicola La Strada, oggi sede dei laboratori del Dipartimento di Matematica e Fisica dell’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, si nasconde un’eccellenza della ricerca scientifica: un acceleratore elettrostatico da 3 MegaVolt, tra i pochissimi del suo genere in Italia e nel mondo (in foto).

Ma cosa significa avere una tensione di 3 milioni di volt? Parliamo di un potenziale in grado di imprimere una fortissima accelerazione a particelle cariche — protoni, ioni leggeri e ioni pesanti— che poi vengono utilizzate in esperimenti di fisica nucleare, ambientale, archeometria e biofisica. Questa tensione elevata è generata con una macchina acceleratrice elettrostatica  di tipo Pelletron a doppio stadio (dai cui il nome TANDEM) e contenuta all’interno di una “tank” metallica riempita di esafluoruro di zolfo (SF₆), un gas isolante ad alta pressione (fino a 10 atmosfere) che consente di contenere senza scariche un campo elettrico altrimenti ingestibile in aria.

Una volta accelerate, le particelle si muovono all’interno di un sistema di tubi e camere mantenuti in condizioni di vuoto estremo, inferiori a un miliardesimo della pressione atmosferica. In queste condizioni, il numero di molecole residue è così basso che una particella può percorrere centinaia di metri senza collidere con nulla: una sorta di “spazio cosmico in miniatura” ricreato in laboratorio.

L’impianto casertano è al centro di una serie di progetti scientifici di rilevanza internazionale. Tra questi, ERNA (European Recoil separator for Nuclear Astrophysics), che simula reazioni nucleari come quelle che avvengono nel cuore delle stelle. Capire come si formano gli elementi leggeri e medi dell’universo è uno degli obiettivi principali di questo esperimento, che contribuisce a risolvere misteri legati all’evoluzione stellare e all’origine degli elementi.

Un altro ambito di ricerca fondamentale è quello della spettrometria di massa con acceleratore (AMS). Questa tecnica consente di rilevare tracce infinitesime di isotopi rari come il carbonio-14, impiegato nella datazione di reperti di interesse storico e archeologico. Proprio a Caserta si stanno analizzando resti lignei, tessuti e altri materiali provenienti da scavi archeologici campani, fornendo informazioni preziose per la ricostruzione del passato.

Infine, l’esperimento NEPTUNE rappresenta un ponte tra fisica e medicina: si studiano gli effetti delle radiazioni ionizzanti su cellule biologiche tumorali in ambienti controllati, per comprendere i meccanismi del danno al DNA e migliorare le tecnologie legate alla radioterapia oncologica.

In un territorio spesso associato più alla sua storia artistica che alla scienza, questo acceleratore rappresenta una punta di diamante della ricerca campana. Un laboratorio dove si studiano le stelle, la storia e la vita, con strumenti d’avanguardia e con una squadra di ricercatori e tecnologi che contribuiscono ogni giorno all’avanzamento della conoscenza — senza allontanarsi da casa.

*Coordinatore tecnico del T.A.L. (Tandem Accelerator Laboratory)-Università Vanvitelli