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1 SPES: la speranza del laboratorio SPES e’ un progetto di ricerca nel campo della fisica e astrofisica nucleare di base, con possibilita di estensione a settori applicativi applicativi, quali: - produzione di radioisotopi di interesse sanitario; - sorgenti di neutroni da impiegare per lo studio di reattori di nuova generazione, dell’effetto di neutroni atmosferici… - sorgenti di neutroni per applicazioni terapeutiche sperimentali Calza a pennello con la missione del laboratorio SPES, assieme al funzionamento delle macchine esistenti, e’ il cuore e il futuro del laboratorio e dunque sara’ prioritario (in termini di risorse umane e finanziarie, incentivi ecc.) nella gestione del laboratorio. SPES ha quattro petali, e ….
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2 SPES- : il cuore del laboratorio Nel 2008 INFN ha approvato e finanziato, con un impegno di 18 MEuro, la fase di SPES, che consiste principalmente in: - Acquisizione e installazione di un ciclotrone di alta intensita’ (~1mA) con energia fino a 70 MeV (gara di acquisto in corso). - Realizzazione dell’edificio che ospitera’ il ciclotrone e I laboratori di ricerca fisica (progettazione di massima gia’ acquisita, gara per la progettazione definitiva in corso) R.I.B. Applicazioni Il ciclotrone e’ previsto avere due uscite: -una da dedicarsi alla “fisica dei R.I.B” -una da dedicarsi alle applicazioni
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3 SPES- : che c’e’ da fare? Le risorse erogate dall’INFN sono una scommessa e una sfida per il laboratorio. Occorre valutare che si puo’ fare gia’ col ciclotrone, ed avanzare dei progetti Questo perche’ A)un laboratorio vive della fisica che fa. B)sono convinto che ci sian cose valide e interessanti da fare - uso di ioni radioattivi in “batch mode” - proprieta’ degli ioni radioattivi prodotti - sorgente di neutroni Questo workshop e’ un primo passo operativo, dopo la riunione di dicembre organizzata da P. Colautti
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4 SPES- : la riaccelerazione degli ioni radioattivi SPES- produrra’ ioni radioattivi per urti di protoni su una targhetta di Uranio. L’interesse per la fisica di base e’ principlamente nella ri-accelerazione di questi ioni e nello studio delle successive collisioni su idonei bersagli. La fase di ri-accelerazione si avvarra’ di un acceleratore ideato e costruito a Legnaro (PIAVE-ALPI), che andra’ modificato per le necessita’ del progetto SPES. Questa fase e’ in concorrenza con un progetto francese (SPIRAL2 del CEA, costo 100Meuro) ma e’ anche complementare allo stesso: sono di interesse per la comunita’ scientifica vari tipi di fasci, alcuni dei quali potranno essere prodotti in Francia e altri in Italia. Esiste ed e’ operativo un accordo internazionale (LEA, Laboratori Europei Associati) che vede SPIRAL2 e SPES come partner di una attivita’ comune. Per SPES- occorrono 25-30 Meuro. Questa parte non e’ al momento approvata da INFN
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5 SPES- : la produzione di radioisotopi Una delle uscite del ciclotrone sara’ libera per applicazioni. In questo quadro e’ di particolare importanza la produzione di radioisotopi di interesse sanitario, sia di tipo convenzionale sia di ricerca. In Francia a Nantes e’ in fase di realizzazione il progetto ARRONAX, per la produzione di radioisotopi di tipo innovativo e sperimentale. ARRONAX e’ basato su un ciclotrone con caratterstiche simili a quello che avra’ SPES. Il costo di ARRONAX e’ di circa 35 Meuro. Sottraendo il valore del ciclotrone e dell’edilizia risulta un costo (o meglio un investimento) di crca 10-20 Meuro INFN puo’ fornire protoni ed assistenza tecnica in generale, ma tutto quel che e’ a valle deve essere svolto da parte e sotto la responsabilita’ di un’azienda inserita nel mercato sanitario Dovra’ essere costitutito un consorzio, di universita’ e Enti a crattere sanitario, per le attivita di tipo sperimentale. Produzione di radioisotopi
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6 SPES- : Come sorgente intensa di neutroni si puo’ anche utilizzare un Linac RFQ ad altissima intensita’ (~10 mA) ed energia fino a 5 MeV in fase di sviluppo a LNL Puo’ fornire una sorgente intensa di neutroni sulla scala MeV, ma anche termici ed epitermici Le applicazioni sono molteplici: - studio di reattori di nuova generazione - studi di radiation damage di componenti elettronici - applicazioni al campo dei beni culturali (n-grafie) E soprattutto AB -NCT ( Accelerator Based Neutron Capture Therapy), per cui recentemente IOV ha manifestato un forte interesse.
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7 SPES- : che e’ stato fatto e che c’e’ da fare P. Colautti et al mi hanno appena consegnato un documento di “Analisi dei tempi e costi della ABCNT a Legnaro”, richiesto anche da Cuttone e Battistoni Gli investimenti fatti da INFN nel campo (strumentazione e personale) sono di 10 MEuro Per realizzare la facility ci vogliono ancora 20-25 Meuro (strumentazione e personale inclusi) e 4-5 anni Ho chiesto un “referaggio” a Cuttone e Battistoni Poi lo portero’ a IOV, e ad altri se del caso. - Il finanziamento di esterni deve coprire sia la strumentazione che I costi di personale; - in caso di finanziamento esterno, a INFN potremo chiedere la parte “non NCT”, e.g. astrofisica nucleare Se sono rose fioriranno…
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8 Una parentesi: neutroni da acceleratore Finora fisica e applicazioni dei neutroni hanno ruotato principalmente attorno ai reattori nucleari, ma: - reattori che usano HEU sono sorgenti di proliferazione nucleare (vedi 99Tc-m) -i reattori sono sistemi costosi e complessi -i reattori difficilmente si porteranno negli ospedali E’ naturale dunque pensare agli acceleratori come sorgenti di neutroni Nel nostro paese non abbiamo nulla (o pochissimo) Last but not least, e’ necessario recuperare nel paese la fisica dei neutroni, anche per la formazione e l’addestramento di nuove generazioni che lavoreranno con tecnologie nucleari
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9 Quanti petali nel triennio? Spes- e’ un must assoluto, ma non basta Nel triennio dobbiamo aver approvato e finanziato almeno un altro petalo Se ne avessimo due sarebbe un risultato eccellente Se ne avessimo tre sarebbe incredibile !
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