Dal 2018 il Brasile ha un nuovo acceleratore di particelle: il suo progetto Sirius è stato coordinato anche dal Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS), che già gestisce la prima sorgente di luce di sincrotrone di quarta generazione e una delle infrastrutture di ricerca più avanzate al mondo. Il nuovo acceleratore di particelle – presentato nella sede diplomatica brasiliana di Roma – ha una circonferenza di 518 metri e 3 GeV di potenza. È stato definito il progetto scientifico più ambizioso realizzato in Brasile.
Fondato tre decenni fa, il laboratorio aveva come prima missione la costruzione della prima sorgente di luce di sincrotrone dell’emisfero meridionale. Dopo vent’anni di servizio alla comunità scientifica brasiliana, il sincrotrone di seconda generazione è stato poi sostituito da Sirius di quarta generazione.
La luminosità della luce prodotta da Sirius è più di un miliardo di volte superiore a quella del precedente acceleratore. Alla presentazione, aperta dal padrone di casa, l’ambasciatore Helio Ramos, assistito dal responsabile dell’ufficio politico Rafael Santos Gorla, hanno partecipato tecnici e scienziati che ne hanno descritto il funzionamento e soprattutto illustrato le opportunità.
Un ciclotrone è una macchina usata per accelerare fasci di particelle cariche elettricamente utilizzando una corrente ad alta frequenza ed alta tensione, in associazione con un campo magnetico perpendicolare.
Saltiamo la parte tecnica, che qualche appassionato avrà modo di trovare su qualche testo incomprensibile!
Ma quanto preme più di tutto delineare sono le applicazioni che macchine così complesse possono offrire a tutti i cittadini e ancor più, comprendere che un sincrotrone non si compra in nessun supermercato. E nemmeno i suoi componenti. Tutto deve essere fatto su misura, al costo di una lunga formazione di chi lo progetta e di chi lo realizza, così come di chi lo adopera per le attività preposte.
Questo il primo messaggio dell’incontro, moderato da Ezio Bussoletti, un fisico di razza. Sirius, ubicato nella città di Campinas nello stato di San Paolo, con una comprensibile semplificazione, accelera gli elettroni in prossimità della velocità della luce ed è quindi in grado di catturare immagini spinte, rivelando i dettagli delle strutture degli atomi.
Lo spettro della luce di sincrotrone consente di eseguire diversi tipi di analisi con le varie radiazioni che la compongono e la sua elevata luminosità consente esperimenti estremamente rapidi e l’indagine di dettagli dei materiali su scala nanometrica. Le immagini generate portano quindi valore alla ricerca in diverse aree della conoscenza. Vale la pena citare alcuni utilizzi recenti del nuovo acceleratore brasiliano: una delle linee di luce Sirius è stata mobilitata nel marzo 2020 per contribuire alla lotta contro la pandemia con la ricerca sulla cristallografia delle proteine, alla ricerca di soluzioni per creare farmaci contro il nuovo coronavirus.
E così Harry Westfahl, direttore del Laboratorio di Luce Sincrotrone del Brasile, Cinzia Giannini presidente dell’istituto di cristallografia del CNR e Alfonso Franciosi, presidente di Elettra di Trieste hanno condotto la prima parte dei lavori con trattazioni delle diverse esperienze seguite.
In Italia, Elettra Sincrotrone è un centro di ricerca multidisciplinare di eccellenza aperto alla comunità scientifica internazionale, specializzato nella generazione di luce di sincrotrone e di laser ad elettroni liberi di alta qualità e nelle sue applicazioni nelle scienze dei materiali e della vita. E proprio su questo ultimo punto è necessaria una riflessione, perché si sono sperimentate con il suo uso, tecniche non invasive di esami mammografici assai più efficaci di quelli tradizionali. Non c’è da cantare ancora vittoria per la sconfitta delle neoplasie, ma con le sorgenti di luci la diagnostica è più raffinata. Per adesso le pazienti sono costrette a recarsi sul posto in cui è ubicato l’impianto, ad un costo elevato per la sanità pubblica e per le loro tasche. E temiamo che per diversi decenni la trasmissione dei segnali non sarà realizzabile in ogni città. Ma gli scienziati sono ottimisti e non escludono che alcuni acceleratori potranno essere di dimensioni più ridotte. Investire in questo settore a questo punto è indispensabile.
E torniamo di nuovo in Brasile.
Grazie alla ricerca con Sirius, è stato possibile svelare due nuove strutture tridimensionali della proteina 3CL, che svolge un ruolo importante nella replicazione del virus nelle cellule umane, nonché analizzare le strutture cristalline delle proteine del virus per valutare quali tipi di sostanze si legherebbero ad esse per impedire alla Sars-CoV-2 di infettare le cellule.
Nella ricerca di nuovi modi per sfruttare le energie rinnovabili, Sirius è stato utilizzato in studi con enzimi di biomassa, con applicazioni nei biocarburanti sostenibili di nuova generazione.
La seconda sessione, sempre coordinata da Bussoletti, ha visto la testimonianza di Salvatore Mele, senior del CERN di Ginevra, Atish Dabholkal, il direttore indiano del centro di Fisica Teorica “Abdus Salam”-di Trieste e Raffaella Geometrante, direttore generale di Kyma SpA, che hanno concluso con la valorizzazione del lavoro di squadra, indispensabile in questi contesti così complessi e delle opportunità che la scienza quando è utilizzata come veicolo di pace e di collaborazione.
L’Italia ha sempre dato un grande contributo al mondo in campo scientifico e tecnologico alla frontiera della conoscenza scientifica. Il nostro Paese, è stato riconosciuto, da molti decenni, dispone di una comunità di ricercatori molto attenti nel campo e fino dalla nascita dell’area dei sincrotroni in Brasile, è stata molto forte la collaborazione tra gli scienziati dei due emisferi.
Articoli correlati
Il Brasile diventerà una superpotenza del petrolio? Report Nyt
Perché anche Stellantis ama il Brasile
Perché gli Stati traccheggiano sul trattato pandemico dell’Oms?
Vi spiego il bluff dei Brics
