L’irraggiamento è una tecnica molto utilizzata in vari campi. In agricoltura viene applicato per indurre o rendere stabili mutazioni genetiche che migliorano la qualità e la specificità di un raccolto, per la disinfestazione, per prevenire la germinazione (patate) e migliorare la conservazione dei prodotti alimentari.
Questa tecnica ha molti vantaggi: lascia inalterati i valori nutritivi dei cibi, ne aumenta i tempi di conservazione senza additivi chimici, e sterilizza in profondità senza lasciare residui tossici, come può invece avvenire con altri metodi.
É utilizzata anche in campo medico nella diagnosi e cura oncologica, per la sterilizzazione di farmaci e forniture mediche, in campo industriale, in studi idrologici e del sottosuolo.
I NEUTRONI LENTI
Il neutrone è una particella elettricamente neutra che insieme al protone (con carica elettrica positiva) sono i costituenti del nucleo dell’atomo.
Fu scoperto nel 1932 da James Chadwick a Cambridge (Gran Bretagna) e in seguito divenne oggetto di studio di Enrico Fermi e dei suoi collaboratori, che cominciarono a lavorare sulla radioattività artificiale indotta dai neutroni. Ma i risultati degli esperimenti non erano soddisfacenti perché non si ripetevano allo stesso modo, così Fermi ebbe un’intuizione improvvisa: sostituì il piombo che faceva da filtraggio delle radiazioni, con la paraffina. I risultati furono straordinari e del tutto inaspettati dovuti proprio alla paraffina, sostanza ricca di idrogeno, cioè di protoni liberi che “rallentarono” i neutroni, i quali cedettero circa metà della loro energia ad ogni collisione amplificando così la loro efficacia nel determinare la radioattività artificiale.
Nell’urto con nuclei pesanti invece i neutroni collidono elasticamente, cioè rimbalzano cambiando direzione ma non velocità, e quindi non perdono energia.
Enrico Fermi (1901-1954) fisico italiano naturalizzato statunitense, è universalmente riconosciuto come uno dei più grandi scienziati di tutti i tempi.
È noto principalmente per gli studi teorici e sperimentali nell’ambito della meccanica quantistica e della fisica nucleare.
Negli anni trenta del Novecento fu alla guida di un gruppo di giovani scienziati italiani, i cosiddetti “Ragazzi di via Panisperna” presso il Regio Istituto di fisica a Roma, producendo studi di importanza storica nell’ambito della fisica nucleare. Fermi poté contare su Edoardo Amaldi (che contribuirà alla creazione dell’INFN e del CERN), Franco Rasetti, Emilio Segrè (al quale verrà assegnato il Premio Nobel per la fisica nel 1959 per aver scoperto l’antiprotone, antiparticella del protone), ai quali si aggiunsero Bruno Pontecorvo e il chimico Oscar D’Agostino per il settore sperimentale, e su Ettore Majorana che si distinse in campo teorico riguardo la fisica nucleare e la meccanica quantistica relativistica, con particolari applicazioni nella teoria dei neutrini.
La principale scoperta del gruppo fu la proprietà dei neutroni lenti nel 1934.
Nel 1938 a causa delle leggi razziali fasciste e alla vigilia dello scoppio della Seconda guerra mondiale, il gruppo si disperse e per la maggior parte emigrarono all’estero. Enrico Fermi, la cui moglie aveva origini ebraiche, si trasferì negli Stati Uniti subito dopo aver ricevuto il Premio Nobel per la fisica (1938), per “l’identificazione di nuovi elementi della radioattività e la scoperta delle reazioni nucleari mediante neutroni lenti”.
Negli Stati Uniti progettò e guidò la costruzione del primo reattore nucleare a fissione, che produsse la prima reazione nucleare a catena controllata, e divenne uno dei direttori tecnici del Progetto Manhattan, che portò alla realizzazione della bomba atomica.
Fu inoltre tra i primi a interessarsi alle potenzialità della simulazione numerica in ambito scientifico, nonché l’iniziatore di una seconda scuola di fisici sia in Italia, sia negli Stati Uniti.