È in arrivo una potente nuova classe di laser
Le intensità dei laser sono aumentate sensibilmente negli ultimi anni, spalancando un intero nuovo mondo di applicazioni. Per promuovere la ricerca scientifica e la competitività economica l'UE sta sostenendo un coraggioso nuovo progetto per creare i laser più potenti al mondo e costruire le relative infrastrutture di ricerca in tre paesi europei. ELI (Extreme Light Infrastructure) è un partenariato incaricato di creare la ELI-Beamlines Facility nella Repubblica ceca, la ELI-Attosecond Facility in Ungheria e la ELI-Nuclear Physics Facility in Romania. "I finanziamenti per la costruzione dei progetti nella Repubblica ceca e in Romania sono già stati approvati, e noi stiamo ora aspettando che il progetto ungherese venga approvato molto presto," dice il prof. Wolfgang Sandner, direttore generale e amministratore delegato della ELI-DC International Association. Professore di fisica presso l'Università tecnica di Berlino in Germania ed ex direttore dell'Istituto Max Born, sempre a Berlino, Sandner è in un'ottima posizione per sovrintendere all'ambizioso progetto trans europeo. La costruzione degli edifici e la fornitura delle principali attrezzature è già a buon punto nella Repubblica ceca e in Romania, e si prevede che l'investimento totale per la costruzione ammonti a circa 850 milioni di euro. L'infrastruttura romena potrà vantare una potenza senza pari di 2x10 petawatt (ogni petawatt è pari a mille trilioni di watt) e verrà collocata su una superficie grande come due stadi di calcio. Si prevede che l'intera infrastruttura ELI e le sue attrezzature saranno pronte per l'uso nel 2017. L'ubicazione di una quarta struttura, che rappresenta il laser con la più elevata intensità con un valore impressionante di 200 petawatt, deve essere ancora decisa, e si prevede che aprirà la strada a un'area completamente nuova di studi scientifici. Questi studi comprenderanno ricerche all'avanguardia in fisica nucleare, delle particelle, gravitazionale, a pressione ultra alta e ad alta energia, oltre che in astrofisica e cosmologia avanzate. Mediante questo formidabile gruppo di strutture integrate, ELI si sta concentrando sullo sviluppo e sull'impiego di una classe speciale di laser, vale a dire i laser ad alta potenza e impulso corto. "ELI spinge in avanti il limite tecnologico e scientifico di questi dispositivi e delle loro applicazioni mediante laser che superano la potenza attualmente disponibile o il tasso di ripetizione di almeno un ordine di grandezza", spiega Sandner. Oltre al progresso scientifico, i benefici sociali ed economici di ELI sono molteplici, e derivano soprattutto da fonti secondarie di particelle e fotoni che verranno derivate dal laser ad alta potenza principali di ELI. La tecnologia, ad esempio, promuoverà la ricerca sui materiali, tra cui i nuovi materiali per microtecnologie, nanotecnologie e fotovoltaico. Su un altro fronte, la tecnologia fornisce nuove fonti di radiazioni con lunghezza d'onda breve come i raggi X e i raggi gamma, con applicazioni nella diagnostica e nella terapia medica. "Noi immaginiamo anche applicazioni di particelle accelerate dal laser come protoni e ioni per una futura migliore terapia contro il cancro o per la ricerca sui materiali - dice Sandner - oltre a elettroni accelerati per varie applicazioni scientifiche e tecnologiche". Il professore spiega anche in che modo i raggi gamma, creati dalla retrodiffusione dei fotoni laser da elettroni relativistici, derivati loro stessi da acceleratori convenzionali o persino basati su laser, verranno usati principalmente per studi nucleari, con applicazioni nella gestione delle scorie nucleari, diagnostica dei materiali, ricerca medica e altre aree. Ad esempio, la struttura in Romania sarà in grado di studiare la neutralizzazione delle scorie nucleari, affrontando così una delle principali sfide del XXI secolo per il pianeta. Complessivamente, il consorzio sta facendo progressi in ciò che è considerata la prima struttura internazionale di ricerca al mondo per scienziati che hanno bisogno di laser per il loro lavoro. "I progressi ottenuti finora sono notevoli, malgrado alcuni problemi tecnici, amministrativi e politici che dovevano, e ancora devono, essere superati", dice Sandner. I laser e la fotonica sono indispensabili per la società, l'economia e l'ambiente, e possono aiutare ad affrontare molte delle principali sfide odierne, tra cui salute, mobilità, fornitura energetica e protezione dell'ambiente. Queste sono anche questioni prioritarie di Orizzonte 2020, il programma dell'UE per il finanziamento della ricerca per i prossimi sette anni. La costruzione del progetto è finanziata mediante i fondi strutturali dell'UE, studiati per promuovere le economie delle regioni e dei paesi meno sviluppati d'Europa.Per maggiori informazioni, visitare: ELI http://www.extreme-light-infrastructure.eu/
Paesi
Cechia