UN INTERFEROMETRO ATOMICO DA MAGIA
A cento anni dalla formulazione dell’equazione della teoria della relatività generale, un’equipe di ricerca dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e del Laboratorio Europeo di Spettroscopia non Lineare (Lens) dell'Università di Firenze sta effettuando, con una tecnica innovativa basata su un interferometro atomico, esperimenti per verificare la teoria gravitazionale di Einstein. L’ultimo importante risultato, pubblicato dalla rivista Physical Review Letters (Focus: First direct measurement of Gravity's curvature), è la prima misura diretta della curvatura del campo gravitazionale ed è stato ottenuto grazie a un nuovo sensore quantistico basato sull’uso di tre interferometri atomici posizionati in modo da misurare simultaneamente l’effetto di una massa sulla curvatura del campo gravitazionale. Nel 2014, sempre sfruttando l’interferometro atomico i ricercatori dell’esperimento Magia hanno misurato con inedita precisione la costante gravitazionale, (risultato pubblicato da Nature nel giugno 2014) e hanno testato il principio di equivalenza di Einstein. “Gli interferometri atomici sono legati alla natura duale, corpuscolare e ondulatoria, delle particelle descritte dalla meccanica quantistica – Commenta Guglielmo Tino, ricercatore INFN e ordinario di Fisica della materia presso l’Ateneo fiorentino - Così come in un interferometro ottico un’onda luminosa viene separata e ricombinata, anche gli atomi in certe condizioni possono essere trattati come onde ed essere divisi in più parti che si propagano separatamente e vengono riflesse e ricombinate. Per fare ciò però è necessario, come avviene nell’esperimento MAGIA, rallentare gli atomi da una velocità di alcuni km/s, tipica di un gas a temperatura ambiente, fino a velocità di pochi mm/s, corrispondente a temperature bassissime, di qualche miliardesimo di grado Kelvin. E’ tramite la luce laser che gli atomi possono essere raffreddati e “intrappolati”, mantenendoli a velocità così ridotte.” Conclude Tino.(e.c.)
Beni culturali: Innovativo sistema antiurto messo a punto da ENEA e Musei Vaticani per il trasporto della statua “Augusto di Prima Porta”
La famosa statua in marmo dell’imperatore Augusto rinvenuta a Roma nel 1863 e nota come “Augusto di Prima Porta” dal luogo di ritrovamento, è tornata perfettamente integra ai Musei Vaticani dopo essere stata esposta alle Scuderie del Quirinale a Roma e al Grand Palais a Parigi.
A causa della fragilità della statua tutti gli spostamenti durante il trasporto sono stati eseguiti utilizzando un innovativo sistema di protezione da qualsiasi sollecitazione o urto, sostenuto dalla ditta Montenovi, progettato e sviluppato dall’ENEA in collaborazione con i Musei Vaticani. Le soluzioni tecnologiche sono state studiate e realizzate dall’ing. Gerardo De Canio dell’ENEA insieme ai tecnici dei Musei Vaticani, Guy Devreux e Stefano Spada, restauratori del Laboratorio Restauro Marmi e al prof. Ulderico Santamaria, responsabile del Laboratorio di Diagnostica per la Conservazione e il Restauro. 
Il trasporto è stata un’operazione complessa in quanto la statua, alta più di 2 metri e dal peso di oltre 1000 chilogrammi, restaurata in più punti, è molto vulnerabile alle vibrazioni e agli urti, ma grazie all’integrazione di diverse tecniche (tutore, cassa ammortizzata e gabbia antivibrante) ne è stata possibile la perfetta protezione in tutte le fasi. In primo luogo sono stati applicati alla statua un tutore per il braccio e uno speciale corpetto protettivo per il torace, fissato al basamento della statua tramite un traliccio di sostegno; la seconda fase ha comportato il posizionamento della statua all’interno di una cassa in legno allestita con rivestimento ammortizzante, inserita a sua volta in una seconda gabbia d’acciaio antivibrante. Tutti i passaggi delle operazioni sono state monitorati con un sistema di sensori, posizionati sui punti critici della statua e sul basamento.
Questa esperienza pone le basi per la definizione di linee guida e di protocolli per la movimentazione e il trasporto di opere d’arte anche altamente vulnerabili che saranno avviati da dall’ENEA e dai Musei Vaticani.
Questa nuova collaborazione si aggiunge all’Accordo tecnico- scientifico già esistente tra Musei Vaticani ed ENEA per lo sviluppo congiunto di tecnologie avanzate per la tutela dei beni culturali. In questo modo l’ENEA conferma il suo impegno per la tutela e la conservazione del patrimonio culturale, settore vitale per la nostra identità nazionale e strumento di potenziale sviluppo economico, grazie alla capacità di trasferimenti delle proprie conoscenze alle specifiche esigenze degli esperti del settore.
Roma, 22 Dicembre 2014 Continue reading
Industria: doppia vittoria italiana nello sviluppo di materie prime strategiche
Doppia vittoria italiana sul fronte della creazione di nuove imprese e occupazione. Il consorzio internazionale “RawMatTERS”, al quale partecipano ENEA con alcune università e industrie nazionali, ha vinto il bando per un progetto europeo da 2 miliardi di euro per creare 50 start up e 10mila posti di lavoro nel settore delle materie prime ‘strategiche’. Inoltre, il polo di riferimento del progetto per il Sud Europa sarà in Italia, presso il Centro Ricerche Casaccia dell’ENEA a Roma.
Il bando è promosso dall’Istituto Europeo per la Tecnologia e l’Innovazione (EIT) e prevede la creazione di una ‘Comunità della conoscenza e dell’innovazione’ (KIC Knowledge and Innovation Community) per migliorare l’estrazione, il riciclo, il riuso e la sostituzione delle materie prime ‘critiche’ quali, ad esempio, terre rare, indio, germanio, magnesio.
Il consorzio RawMatTERS è composto da 20 paesi e oltre 100 partner. Per l’Italia, oltre alla capofila ENEA, sono coinvolti Trento Rise, ASTER, Marangoni, le Università di Padova e di Milano Bicocca e, come partner associati, Pirelli Tyre, Politecnico di Milano; Zanardi Fonderie, più 16 partner a progetto, principalmente PMI di Italia, Spagna e Malta, più 15 partner di supporto fra i quali Unioncamere, Regioni Lazio e Lombardia e il Ministero dello Sviluppo Economico.
Le attività partiranno da gennaio 2016 per una durata di sette anni, fino al 2022.
"E’ una vittoria per il sistema Paese e dell’ENEA che è riuscita a mettere insieme tutti i principali attori italiani intorno a un progetto strategico per la ricerca e l’innovazione applicate all’industria manifatturiera’’ ha dichiarato il Commissario dell’ENEA Federico Testa –. “Ci sono voluti due anni di lavoro, per i quali ringrazio i nostri funzionari e i ricercatori, per arrivare a questo risultato che consolida l’eccellenza ENEA nel binomio ricerca-industria’’.
“Nello specifico, la KIC non finanzierà attività di ricerca in senso stretto, bensì la valorizzazione delle ricerche pregresse, in forma di nuove concrete iniziative di business compreso lo sviluppo delle nuove professionalità ad esse necessarie” spiega Marco Vittori, responsabile dell’Unità Tecnologia dei Materiali dell’ENEA che ha curato il progetto insieme all’Ufficio di Bruxelles dell’Agenzia.
Nella scienza e tecnologia dei materiali, l’ENEA è impegnata principalmente nella ricerca applicata alla realizzazione di nuovi materiali e di nuovi componenti. Riguardo alla KIC ‘materie prime critiche’, le attività si baseranno su competenze sviluppate grazie a finanziamenti regionali, nazionali ed europei, ad esempio nel recupero di metalli preziosi da prodotti ad alto valore aggiunto (display, lampade, schede elettroniche), la sostituzione delle materie prime critiche incorporate nei prodotti elettronici e del settore illuminotecnico, il recupero di terre rare dai magneti permanenti utilizzati in hard disk ed altri prodotti elettronici, la progettazione e realizzazione di nuovi prodotti che riducono o annullano l’utilizzo di materie prime critiche (OLED, celle solari).
Le materie prime strategiche sono essenziali per produrre beni diffusi quali telefoni cellulari, cavi di fibre ottiche, celle fotovoltaiche. Le terre rare, ad esempio, servono per realizzare le turbine eoliche, il germanio per i rivelatori all’infrarosso, il magnesio per le leghe leggere in alluminio.
Tuttavia, a fronte di una domanda in forte crescita, l’approvvigionamento sta diventando problematico a causa della concentrazione dell’offerta da pochissimi paesi: Cina, Russia, Repubblica democratica del Congo e Brasile; a ciò si aggiungono il basso grado di sostituibilità e i tassi ridotti di riciclaggio.
Già nel 2010 la Commissione europea aveva segnalato l’esigenza di interventi e individuato 14 materie prime “strategiche”: antimonio, berillio, cobalto, spatofluoro, gallio, germanio, grafite, indio, magnesio, niobio, platinoidi, terre rare, tantalio e tungsteno. E nel maggio scorso la lista è stata portata a 20.
Per approfondimenti sulle "Materie prime critiche” vedi articoli pubblicati sulla rivista ENEA, Energia, Ambiente e innovazione, consultabili al seguente link:
http://titano.sede.enea.it/Stampa/Files/cs2014/Articoli-materie-prime-EAI.pdf
Per maggiori informazioni vedi il video al seguente link:
http://webtv.enea.it/Members/webtvadmin/videos/interv-marco-vittori.mpg/view
Roma, 18 Dicembre 2014 Continue reading
Il più grande Gioiello dell’universo
Il gigantesco ammasso di galassie XDCP J0044 è stato l’oggetto due differenti studi a guida INAF condotti con i satelliti Chandra della NASA ed Herschel dell’ESA. Studi che da una parte certificano come l’ammasso, ribattezzato “Gioiello”, sia il più massiccio gruppo di galassie scoperto finora alla distanza record di 9,5 miliardi di anni luce da noi. Ma evidenziano anche l’età relativamente giovane dell’ammasso, che gli astronomi stimano all'incirca di un miliardo di anni Continue reading
IL PRIMO SPECCHIO DI ADVANCED VIRGO È OPERATIVO
Una nuova tappa è stata conquistata dal progetto Advanced Virgo dell'osservatorio italo-francese EGO. Il 2014 si chiude, infatti, con l’installazione del primo specchio (il beam splitter, che ha il compito di dividere il fascio laser) dell’interferometro per la rivelazione delle onde gravitazionali, che si trova a Cascina, nella campagna pisana. Lo specchio, con il suo sistema di sospensione e controllo, è stato collocato sul superattenuatore, il sistema di isolamento sismico dell'interferometro. La costruzione di Advanced Virgo, che ha l'obiettivo di migliorare le prestazioni del rivelatore Virgo, procede così secondo i piani.
I gruppi Virgo dell’INFN sono stati protagonisti di questo complesso lavoro di integrazione. Il beam splitter di Advanced Virgo, con i suoi 55 cm di diametro, è il più grande specchio mai realizzato al mondo per un rivelatore di onde gravitazionali.
“Dopo che lo scorso giugno è iniziata la regolazione del sistema di ingresso del fascio laser (input mode cleaner), l’integrazione del beam splitter segna un altro passo significativo verso il completamento del rivelatore”, spiega Giovanni Losurdo, coordinatore del progetto Advanced Virgo. “L’installazione è entrata nella fase più delicata, quella dell’integrazione in situ delle componenti sviluppate nei diversi laboratori. Abbiamo appena ottenuto un successo importante, un passo cruciale nel complesso processo di costruzione del rivelatore, che sarà completato entro il prossimo anno”, conclude Losurdo.
“La Collaborazione Virgo - sottolinea Fulvio Ricci, coordinatore della collaaborazione Virgo - è concentrata al massimo sull’obiettivo di realizzare Advanced Virgo, e questo risultato ci rende ancora più fiduciosi che nel 2016 Advanced Virgo sarà parte del network di rivelatori di seconda generazione e inizierà la presa dati insieme alla coppia di rivelatori americani LIGO”.
“Passi significativi nell’integrazione del nuovo interferometro si susseguono a ritmo sostenuto: la sfida di completare Advanced Virgo e accenderlo entro la fine del prossimo anno sarà conclusa con successo” commenta con giustificato ottimismo Federico Ferrini, Direttore di EGO.
Energia: progetto ENEA per rafforzare sicurezza reti
Rafforzare la sicurezza e la capacità di risposta delle infrastrutture di rete alle criticità provocate da eventi naturali, da guasti, errori umani, ma anche cyber attacchi. E’ l’obiettivo al quale sta lavorando l’ENEA con alcuni gestori di rete europei, il TSO norvegese Lyse, istituti di ricerca e università straniere e operatori delle reti elettriche, idriche e delle tlc di Israele. Per l’Italia il partner è la SELEX del Gruppo Finmeccanica.
I risultati ottenuti ad oggi per rendere disponibile ai gestori di infrastrutture ‘critiche’ – come reti elettriche, del gas o di tlc- ma anche delle amministrazioni locali e la Protezione civile un DSS, Decision support system, ovvero un sistema di monitoraggio continuo e di supporto alle decisioni in caso di crisi, sono stati presentati in un workshop all’ENEA a Roma al quale hanno partecipato esperti delle Università di Coimbra, del Surrey, di Roma Tre.
“A fronte di evento naturale avverso, di guasti o anche di attacchi informatici, il buon funzionamento e la capacità di gestione dell’evento sono fondamentali per non mandare in tilt tutto il sistema. Inoltre, l’ingente produzione da fonti rinnovabili e l’evoluzione verso le smart grids rendono più ‘vulnerabile’ il sistema. Da qui –spiega il ricercatore ENEA Michele Minichino- l’importanza di sistemi avanzati per ridurre i rischi e ottimizzare l’efficienza delle reti e degli SCADA (Supervision And Data Acquisition) che sono il ‘sistema nervoso’ delle infrastrutture’’.
Nello specifico, l’ENEA sta realizzando un centro di simulazione distribuito tra la Casaccia, Palermo e Bari dove sarà possibile rappresentare ed eseguire scenari di pianificazione e di esercizio di reti elettriche attive (con generazione distribuita e sistemi di accumulo), rete idrica, rete del gas.
Le attività in questo settore sono iniziate diversi anni fa con il progetto europeo MICIE e stanno proseguendo con il nuovo progetto, CockpitCI incentrato sulla cyber security: l'obiettivo è il rilevamento precoce, l'analisi e la mitigazione degli attacchi informatici al fine di migliorare l'efficienza, la resilienza e la QoS delle CI e di mitigare disastrosi effetti domino (www.cockpitci.eu).
Il modello sviluppato da ENEA è anche elemento fondante del progetto PON MIUR SINERGREEN (http://sinergreen.cdc.unict.it/index.php/it/) che l’Agenzia sta conducendo in Sicilia, nell'ambito settoriale renewable energy & smart cities. Le infrastrutture di rete, infatti, sono l’elemento portante delle smart cities.
Per ulteriori informazioni vedi il video realizzato dalla WebTv ENEA al seguente link:
Progetto CockpitCI, per l’efficienza e la sicurezza delle reti elettriche
http://webtv.enea.it/Members/webtvadmin/videos/cockpitcifinal.mpg
https://www.youtube.com/watch?v=XqfEgTEJh_M&feature=youtu.be
Roma, 17 Dicembre 2014 Continue reading
Spiral 2, il nucleare senza criticità
Lo strumento, ideato e progettato ai Laboratori Nazionali di Legnaro è stato realizzato dalla Strumenti Scientifici CINEL di Vigonza (Padova), una piccola impresa locale tecnologicamente qualificata nel settore della ricerca scientifica Continue reading
DAL VENETO ALLA NORMANDIA: UN CUORE MADE IN ITALY PER L’ESPERIMENTO FRANCESE SPIRAL2
COMUNICATO STAMPA.
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.
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