Ricerca del Bosone di Higgs a LHC. Landau Pole: la costante di accoppiamento diventa infinita.
INFN Dal bosone di Higgs al neutrino. E il viaggio continua · tra l’altro, a molte aziende di...
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Eventi Lunedì 3 giugno 2013 Ricerca, Innovazione e Tecnologia 9 I l bosone di Higgs è ormai noto al grande pubblico, al punto che perfino Archimede Pitagorico è stato coinvolto nel racconto uscito su “Topolino”. Ed è giusto così, perché questa scoperta rappresenta un even- to fondamentale sulla strada che porterà a una più profonda conoscenza dei meccanismi che regolano l’universo e la no- stra esistenza. Si tratta di un’enorme impresa di innovazione tecnologica, con soluzioni e componenti collaudate per le performan- ce più estreme: una “formu- la uno” dell’elettronica, della criogenia, del soſtware, delle reti di calcolo, delle tecniche costruttive. E del management, vista l’organizzazione del lavo- ro in grandi gruppi distribuiti sull’intero pianeta. Tutto ciò sta già avendo note- voli ricadute sulla vita e sulla produzione industriale. L’Isti- tuto Nazionale di Fisica Nu- cleare (Infn) è protagonista di questa avventura e in territorio lombardo può contare su tre sedi (Milano, Milano-Bicocca e Pavia), che al Cern di Gine- vra hanno contribuito alla re- alizzazione del Large Hadron Collider (Lhc), il più potente acceleratore del mondo, e ai suoi esperimenti. Ma sono anche diverse altre le ricerche di eccellenza, con- dotte dall’Infn, che hanno una stretta connessione con aspetti di interesse industriale o socia- le. Ad esempio, per misurare la piccolissima massa della parti- cella chiamata neutrino, è stato necessario sviluppare sofistica- te metodologie di misura degli elementi presenti in minuscole concentrazioni all’interno di materiali composti. Le metodologie spaziano dal- la spettrometria di massa, tramite l’uso di sorgenti di ionizzazione al plasma, all’at- tivazione neutronica in colla- borazione con il Laboratorio di Energia Nucleare Applicata (Lena) a Pavia, fino a vari me- todi di spettroscopia su ele- menti radioattivi. Le sensibilità di misura rag- giunte nei laboratori della se- zione Infn di Milano-Bicocca sono a un livello di eccellenza su scala mondiale: una parte su milioni di milioni. Queste tecniche sono state utilizzate (anche dalla sezione di Mila- no) per analisi di elementi ra- dioattivi dispersi in ambiente, come avvenuto dopo gli inci- denti alle centrali nucleari di Chernobyl e Fukushima. L’ Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) è un ente pubblico, vigilato dal Miur, che svolge attività di ricerca, teorica e sperimentale, nell’ambito della fisica delle particelle, sviluppan- do tecnologie innovative in collaborazione con il mondo universitario e produttivo e in un contesto di competizione internazionale. L’Infn è una co- munità che conta circa cinquemila scienziati, di cui circa mille giovani dottorandi o assegnisti di ricerca. Collabora a progetti in oltre 30 Paesi nei cinque continenti, rivestendo ruoli di primo piano, come nel caso dell’acceleratore Lhc del Cern a Gi- nevra. Circa 1.200 ricercatori stranieri utilizzano le strutture dell’Infn in Italia. Le ricerche richiedono l’uso di strumenti d’avan- guardia che l’Infn sviluppa sia nei propri labo- ratori, sia in collaborazione con il mondo im- prenditoriale. Sono molte le industrie che si sono specializzate e hanno conquistato nuovi mercati sulla base di commesse Infn. È infatti fisiologico, per l’Istituto, trasmettere all’industria le conoscenze acquisite nel corso del- la propria attività, realizzando così un adeguato trasferimento tecnologico. ■■ ■ INFN / L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha contribuito alla creazione del Large Hadron Collider (Lhc), il più potente acceleratore del mondo Dal bosone di Higgs al neutrino. E il viaggio continua Il Centro continua a distinguersi per le sue ricerche di eccellenza, con ricadute positive anche sull’industria L asa è il Laboratorio Acceleratori e Super- conduttività Applicata della sezione Infn di Mi- lano, fondato a Segrate nel 1987. Sviluppa tecnologie collegate agli acceleratori di particelle e progetta, co- struisce e collauda i prin- cipali componenti di un acceleratore. Lasa annovera anche un laboratorio di radio-chi- mica per la produzione di radionuclidi per diagno- stica e radioterapia meta- bolica. Ha offerto poi un apporto determinante allo sviluppo e alla produzione industriale di numerosi componenti supercondut- tori per i progetti di grandi acceleratori. In particolare ha contribu- ito ai magneti supercon- duttori (i dipoli da 8Tesla lunghi 15 metri dell’accele- ratore Lhc e il grande ma- gnete toroidale dell’espe- rimento Atlas) lavorando con la ditta Ansaldo, alle cavità superconduttrici a radiofrequenza e ai crio- moduli per molte applica- zioni, quali nuove sorgenti di radiazione (European Xfel), con la ditta Zanon. Inoltre, Lasa ha dato im- pulso ad attività per la trasmutazione delle scorie nucleari (Trasco) e alla produzione di fotocatodi per sorgenti di elettroni ad alta intensità. Lasa: tecnologie per acceleratori di particelle Con gli stessi metodi si sono inoltre effettuate misure su va- ri materiali, in collaborazione con enti di controllo pubblico (Arpa) e imprese, per rivelare un’eventuale contaminazione e certificarne le proprietà dal punto di vista radioattivo. Queste metodiche di misura vengono applicate anche ad al- tri ambiti della ricerca scienti- fica e dei beni culturali. All’In- fn di Milano-Bicocca si sono eseguite misure su campioni archeologici di epoca romana, piombo romano e reperti rela- tivi allo studio di eventi storici. L’analisi dei capelli di Napo- leone ha portato a escludere, dopo 200 anni di dibattiti e diatribe, che fosse stato avvele- nato durante il suo esilio. Le competenze negli accelera- tori sviluppate dall’Infn hanno ricadute nella terapia medi- ca. Ne è un esempio il Centro Nazionale di Adroterapia On- cologica (Cnao) di Pavia, uno dei due centri in Europa che dispone di un acceleratore non solo per protoni, ma anche per ioni adatti al trattamento di tu- mori altrimenti incurabili. Dopo la costruzione dell’ac- celeratore, Infn continua ora a collaborare con Cnao per le esigenze tecniche, la ma- nutenzione e l’aggiornamen- to della strumentazione e le attrezzature di monitoraggio dei pazienti tramite la sede locale. Infn a Pavia coopera anche con la Fondazione Irc- cs Policlinico San Matteo, per l’innovativa terapia oncologica Bnct (Boron Neutron Capture erapy). L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è impegnato da qual- che anno in un lavoro di ricer- ca e sviluppo, in collaborazio- ne industriale con la Iba (Ion Beam Application, Belgio), per realizzare piani di trattamento innovativi per l’adroterapia, a cui Milano contribuisce nel settore del calcolo delle intera- zioni fra radiazione e materia e nel settore della radiobiologia sperimentale. Nelle province di Milano e Pa- via è stato iniziato un progetto, in partnership con il Provvedi- torato e gli istituti tecnici su- periori e i licei tecnologici, per lo studio dei livelli di radio- attività da radon negli edifici scolastici. Gli studenti hanno misurato la concentrazione e le emissioni del suolo. Infn, poi, a Pavia organizza periodi di stage per studenti, che ven- gono inseriti nei servizi di base della sezione (meccanico, elet- tronico, informatico) e a Mila- no tiene corsi di alto vuoto per tecnici del settore. La mole di dati, da immagaz- zinare e analizzare, derivanti dagli esperimenti di fisica, ha portato allo sviluppo di sof- tware e hardware all’avanguar- dia. Infn a Milano-Bicocca ha prodotto sistemi di calcolo evoluto, basati su piattaforma “cloud” e implementati all’in- terno di interfacce Web-based. Sia l’intuitivo sistema di inter- faccia utente, sia alcuni sof- tware di analisi e simulazione, sono attualmente di grande interesse per aziende leader nel settore dello sviluppo di sistemi informatici. In colla- borazione con imprese impe- gnate in misure di sorgenti ra- dioattive e in applicazioni per la fisica medica (diagnostica e terapeutica), Infn ha elaborato specifici strumenti di misura e di simulazione numerica. Frequenti sono le interazioni con la piccola e micro indu- stria, sia per lo sviluppo di elettronica dedicata sia per lo sviluppo di tecnologia mec- canica di alta precisione, uti- lizzando materiali speciali. A Pavia sono stati realizzati un profilato di una lega piombo/ selenio estrusa a freddo con sagomatura speciale e di spes- sore ridottissimo, innovando radicalmente un processo pro- duttivo, e un sistema di tensio- namento e posizionamento di fili metallici submillimetrici, lunghi svariati metri, in am- biente criogenico. Ricerche, applicazioni, tecno- logie innovative e misure pre- cise costituiscono quindi i suc- cessi più evidenti di Infn, le cui radici sono solide grazie all’alta formazione per i giovani, i do- centi e il suo stesso personale. Per maggiori informazioni vi- sitare il sito www.infn.it. Una comunità di 5.000 scienziati che lavora a progetti in 30 Paesi Ente pubblico di ricerca e sperimentazione, vigilato dal Miur, l’Infn ha permesso, tra l’altro, a molte aziende di specializzarsi nel settore e di conquistare nuovi mercati Un antico lingotto romano a bassa radioattività, recuperato nei fondali della Sardegna e usato per la fisica nucleare Test di una cavità acceleratrice in una camera bianca Infn Rivelatore con piombo e fibre scintillanti assemblato in un’officina meccanica Infn La parte centrale del rivelatore Atlas al Cern
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EventiLunedì 3 giugno 2013 Ricerca, Innovazione e Tecnologia 9
Il bosone di Higgs è ormai noto al grande pubblico, al
punto che perfino Archimede Pitagorico è stato coinvolto nel racconto uscito su “Topolino”. Ed è giusto così, perché questa scoperta rappresenta un even-to fondamentale sulla strada che porterà a una più profonda conoscenza dei meccanismi che regolano l’universo e la no-stra esistenza.Si tratta di un’enorme impresa di innovazione tecnologica, con soluzioni e componenti collaudate per le performan-ce più estreme: una “formu-la uno” dell’elettronica, della criogenia, del software, delle reti di calcolo, delle tecniche costruttive. E del management, vista l’organizzazione del lavo-ro in grandi gruppi distribuiti sull’intero pianeta.Tutto ciò sta già avendo note-voli ricadute sulla vita e sulla produzione industriale. L’Isti-tuto Nazionale di Fisica Nu-cleare (Infn) è protagonista di questa avventura e in territorio lombardo può contare su tre sedi (Milano, Milano-Bicocca e Pavia), che al Cern di Gine-vra hanno contribuito alla re-alizzazione del Large Hadron Collider (Lhc), il più potente acceleratore del mondo, e ai suoi esperimenti.Ma sono anche diverse altre le ricerche di eccellenza, con-dotte dall’Infn, che hanno una stretta connessione con aspetti di interesse industriale o socia-le. Ad esempio, per misurare la piccolissima massa della parti-cella chiamata neutrino, è stato necessario sviluppare sofistica-
te metodologie di misura degli elementi presenti in minuscole concentrazioni all’interno di materiali composti.Le metodologie spaziano dal-la spettrometria di massa, tramite l’uso di sorgenti di ionizzazione al plasma, all’at-tivazione neutronica in colla-borazione con il Laboratorio di Energia Nucleare Applicata (Lena) a Pavia, fino a vari me-todi di spettroscopia su ele-menti radioattivi.Le sensibilità di misura rag-giunte nei laboratori della se-zione Infn di Milano-Bicocca sono a un livello di eccellenza su scala mondiale: una parte su milioni di milioni. Queste tecniche sono state utilizzate (anche dalla sezione di Mila-no) per analisi di elementi ra-dioattivi dispersi in ambiente, come avvenuto dopo gli inci-denti alle centrali nucleari di Chernobyl e Fukushima.
L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) è un ente pubblico, vigilato dal Miur, che
svolge attività di ricerca, teorica e sperimentale, nell’ambito della fisica delle particelle, sviluppan-do tecnologie innovative in collaborazione con il mondo universitario e produttivo e in un contesto
di competizione internazionale. L’Infn è una co-munità che conta circa cinquemila scienziati, di cui circa mille giovani dottorandi o assegnisti di ricerca. Collabora a progetti in oltre 30 Paesi nei cinque continenti, rivestendo ruoli di primo piano, come nel caso dell’acceleratore Lhc del Cern a Gi-
nevra. Circa 1.200 ricercatori stranieri utilizzano le strutture dell’Infn in Italia. Le ricerche richiedono l’uso di strumenti d’avan-guardia che l’Infn sviluppa sia nei propri labo-ratori, sia in collaborazione con il mondo im-prenditoriale. Sono molte le industrie che si sono specializzate e hanno conquistato nuovi mercati sulla base di commesse Infn.È infatti fisiologico, per l’Istituto, trasmettere all’industria le conoscenze acquisite nel corso del-la propria attività, realizzando così un adeguato trasferimento tecnologico.
■■■ INFN / L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha contribuito alla creazione del Large Hadron Collider (Lhc), il più potente acceleratore del mondo
Dal bosone di Higgs al neutrino. E il viaggio continuaIl Centro continua a distinguersi per le sue ricerche di eccellenza, con ricadute positive anche sull’industria
Lasa è il Laboratorio Acceleratori e Super-
conduttività Applicata della sezione Infn di Mi-lano, fondato a Segrate nel 1987. Sviluppa tecnologie collegate agli acceleratori di particelle e progetta, co-struisce e collauda i prin-cipali componenti di un acceleratore.Lasa annovera anche un laboratorio di radio-chi-mica per la produzione di radionuclidi per diagno-stica e radioterapia meta-bolica. Ha offerto poi un apporto determinante allo sviluppo e alla produzione industriale di numerosi componenti supercondut-tori per i progetti di grandi acceleratori.In particolare ha contribu-ito ai magneti supercon-duttori (i dipoli da 8Tesla lunghi 15 metri dell’accele-ratore Lhc e il grande ma-gnete toroidale dell’espe-rimento Atlas) lavorando con la ditta Ansaldo, alle cavità superconduttrici a radiofrequenza e ai crio-moduli per molte applica-zioni, quali nuove sorgenti di radiazione (European Xfel), con la ditta Zanon.Inoltre, Lasa ha dato im-pulso ad attività per la trasmutazione delle scorie nucleari (Trasco) e alla produzione di fotocatodi per sorgenti di elettroni ad alta intensità.
Lasa: tecnologie per acceleratori di particelle
Con gli stessi metodi si sono inoltre effettuate misure su va-ri materiali, in collaborazione con enti di controllo pubblico (Arpa) e imprese, per rivelare un’eventuale contaminazione e certificarne le proprietà dal punto di vista radioattivo.Queste metodiche di misura vengono applicate anche ad al-tri ambiti della ricerca scienti-fica e dei beni culturali. All’In-fn di Milano-Bicocca si sono eseguite misure su campioni archeologici di epoca romana, piombo romano e reperti rela-tivi allo studio di eventi storici. L’analisi dei capelli di Napo-leone ha portato a escludere, dopo 200 anni di dibattiti e diatribe, che fosse stato avvele-nato durante il suo esilio.Le competenze negli accelera-tori sviluppate dall’Infn hanno ricadute nella terapia medi-ca. Ne è un esempio il Centro Nazionale di Adroterapia On-
cologica (Cnao) di Pavia, uno dei due centri in Europa che dispone di un acceleratore non solo per protoni, ma anche per ioni adatti al trattamento di tu-mori altrimenti incurabili.Dopo la costruzione dell’ac-celeratore, Infn continua ora a collaborare con Cnao per le esigenze tecniche, la ma-nutenzione e l’aggiornamen-to della strumentazione e le attrezzature di monitoraggio dei pazienti tramite la sede locale. Infn a Pavia coopera anche con la Fondazione Irc-cs Policlinico San Matteo, per l’innovativa terapia oncologica Bnct (Boron Neutron Capture Therapy).L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è impegnato da qual-che anno in un lavoro di ricer-ca e sviluppo, in collaborazio-ne industriale con la Iba (Ion Beam Application, Belgio), per realizzare piani di trattamento innovativi per l’adroterapia, a cui Milano contribuisce nel
settore del calcolo delle intera-zioni fra radiazione e materia e nel settore della radiobiologia sperimentale.Nelle province di Milano e Pa-via è stato iniziato un progetto, in partnership con il Provvedi-torato e gli istituti tecnici su-periori e i licei tecnologici, per lo studio dei livelli di radio-attività da radon negli edifici scolastici. Gli studenti hanno misurato la concentrazione e le emissioni del suolo. Infn, poi, a Pavia organizza periodi di stage per studenti, che ven-gono inseriti nei servizi di base della sezione (meccanico, elet-tronico, informatico) e a Mila-no tiene corsi di alto vuoto per tecnici del settore.La mole di dati, da immagaz-zinare e analizzare, derivanti dagli esperimenti di fisica, ha portato allo sviluppo di sof-tware e hardware all’avanguar-dia. Infn a Milano-Bicocca ha prodotto sistemi di calcolo evoluto, basati su piattaforma
“cloud” e implementati all’in-terno di interfacce Web-based.Sia l’intuitivo sistema di inter-faccia utente, sia alcuni sof-tware di analisi e simulazione, sono attualmente di grande interesse per aziende leader nel settore dello sviluppo di sistemi informatici. In colla-borazione con imprese impe-gnate in misure di sorgenti ra-dioattive e in applicazioni per la fisica medica (diagnostica e terapeutica), Infn ha elaborato specifici strumenti di misura e di simulazione numerica. Frequenti sono le interazioni con la piccola e micro indu-stria, sia per lo sviluppo di elettronica dedicata sia per lo sviluppo di tecnologia mec-canica di alta precisione, uti-lizzando materiali speciali. A Pavia sono stati realizzati un profilato di una lega piombo/selenio estrusa a freddo con sagomatura speciale e di spes-sore ridottissimo, innovando radicalmente un processo pro-duttivo, e un sistema di tensio-namento e posizionamento di fili metallici submillimetrici, lunghi svariati metri, in am-biente criogenico. Ricerche, applicazioni, tecno-logie innovative e misure pre-cise costituiscono quindi i suc-cessi più evidenti di Infn, le cui radici sono solide grazie all’alta formazione per i giovani, i do-centi e il suo stesso personale.Per maggiori informazioni vi-sitare il sito www.infn.it.
Una comunità di 5.000 scienziati che lavora a progetti in 30 PaesiEnte pubblico di ricerca e sperimentazione, vigilato dal Miur, l’Infn ha permesso, tra l’altro, a molte aziende di specializzarsi nel settore e di conquistare nuovi mercati
Un antico lingotto romano a bassa radioattività, recuperato nei fondali della Sardegna e usato per la fisica nucleare
Test di una cavità acceleratrice in una camera bianca Infn
Rivelatore con piombo e fibre scintillanti assemblato in un’officina meccanica InfnLa parte centrale del rivelatore Atlas al Cern
![Carlo Giunti, Alexander Studenikin - (2010.04.12) Neutrino Electromagnetic Properties [arXiv.org, arXiv∶0812.3646v5]](https://static.fdocumenti.com/doc/165x107/577ccf691a28ab9e788fa44f/carlo-giunti-alexander-studenikin-20100412-neutrino-electromagnetic.jpg)
