Ai Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL), il progetto SPES (Selective Production of Exotic Species) prosegue il percorso verso il raggiungimento dei suoi obiettivi: studiare la materia nucleare in condizioni estreme, e produrre radionuclidi per la diagnosi e la cura di patologie cardiache e oncologiche. L’infrastruttura, che ha al cuore un ciclotrone in grado di accelerare fino a un massimo di 4,5 milioni di miliardi di protoni al secondo, è infatti in fase avanzata di realizzazione. Ad oggi il progetto è organizzato in cinque fasi.
Nell’estate 2024, la conclusione della fase 1 ha sancito il riavvio delle operazioni con fascio dopo un periodo di fermo per l’ammodernamento del ciclotrone, e ha permesso il collaudo di una linea di fascio con l’osservazione del decadimento gamma del radionuclide teranostico rame-67. Adesso, ad appena sei mesi dal primo risultato, e nel pieno della fase 2, l’obiettivo più ambito del progetto è stato raggiunto: la produzione di un fascio di ioni instabili (a brevissima vita media) a bassa energia, prerequisito fondamentale per le ricerche di fisica nucleare che si propone SPES. Il risultato è arrivato grazie all’impiego della tecnica ISOL (Isotope Separation On-Line), ovvero separando gli isotopi instabili prodotti attraverso l’irraggiamento di un bersaglio. Nello specifico, il ciclotrone di SPES ha accelerato un fascio primario di protoni a 40 MeV di energia e a bassa corrente, permettendo di irraggiare il bersaglio di produzione per circa un’ora e mezza. In questo modo, ha consentito al sistema bersaglio-sorgente di estrarre e selezionare un fascio di ioni, che è stato poi trasportato su una stazione sperimentale approntata al di fuori del bunker di irraggiamento. Lì, gli ioni prodotti sono stati caratterizzati e le misure hanno mostrato chiaramente transizioni nucleari nel 28Si popolate dal decadimento beta dei nuclei 28P e 28Al.
“I Laboratori Nazionali di Legnaro sono ufficialmente una struttura per la produzione di fasci di ioni instabili, importanti per la ricerca in fisica nucleare e per le sue applicazioni in ambito medicale”, ha commentato Faical Azaiez, direttore dei LNL. “Questo risultato rappresenta un importante passo verso la chiusura della fase 2 del progetto SPES, che avverrà nei prossimi mesi con la messa in funzione e il collaudo della linea di trasporto alle stazioni sperimentali”, ha aggiunto Tommaso Marchi, manager del progetto SPES.
L’intero progetto si concluderà entro la fine del 2027, con il collaudo di ADIGE come nuovo iniettore di fasci stabili per il complesso di acceleratori ALPI entro la metà del 2026 (fase 3), la realizzazione di un’infrastruttura di produzione di radioisotopi a uso farmaceutico (fase 4) e la post-accelerazione di fasci col complesso ADIGE-ALPI (fase 5) entro la fine del 2027.
SPES è il progetto di punta dei Laboratori Nazionali di Legnaro e il suo completamento rappresenta oggi la priorità più alta. Grazie a SPES, saranno possibili esperimenti di fisica nucleare per studiare la struttura di nuclei esotici, come quelli che si formano nelle ultime fasi di evoluzione delle stelle; si potrà gettare nuova luce sui meccanismi di reazione in collisioni tra ioni pesanti a basse energie; ed effettuare ricerca e sviluppo orientata alla produzione di radionuclidi innovativi d’interesse per la medicina.
