| # | Cognome | Nome | Interno |
|---|---|---|---|
| 1 | Alessandria | Franco | 19548 |
| 2 | Bellomo | Giovanni | 19547 |
| 3 | Broggi | Francesco | 19576 |
| 4 | Leone | Augusto | 19527 |
| 3 | Marinozzi | Vittorio | 19529 |
| 5 | Paccalini | Antonio | 19523 |
| 6 | Pedrini | Danilo | 19551 |
| 3 | Quadrio | Mauro | 19550 |
| 7 | Sorbi | Massimo | 19571 |
| 8 | Todero | Maurizio | 19547 |
| 9 | Volpini | Giovanni | 19541 |
Laboratori Acceleratori e Superconduttività Applicata | Sezione di Milano
L’attività di ricerca svolta dal gruppo di Fisica Sanitaria e Radiochimica, di natura prettamente sperimentale, riguarda l’ottimizzazione della produzione di radionuclidi ad Alta Attività Specifica – HSARN - e a vita media breve, prodotti in modalità No Carrier Added - NCA - con tecniche non convenzionali e non reperibili sul mercato, quali quelle nucleari e radiochimiche, mediante acceleratori di particelle, per applicazioni in Medicina Nucleare.
Un composto marcato viene somministrato al paziente per effettuare indagini radiodiagnostiche con tecniche in 2D ( γ-scintigrafia) o in 3D (SPET, PET, spiral-PET, nonché tecniche di fusione di immagini morfologiche e funzionali, e può essere impiegato nella radioterapia metabolica recettoriale.
Principio di funzionamento della Positron Emission Tomografy – PET
Fusione delle immagini ottenute con CT che fornisce informazioni morfologiche e con PET che mostra il metabolismo: “PET-CT e “CT Spirale” sono la frontiera della diagnostica in medicina.
Ottimizzazione di parametri fisici, messa a punto di opportune separazioni radiochimiche e protocolli stringenti per un adeguato sistema di controlli di qualità, sono i punti chiave per ottenere il composto marcato con le specifiche necessarie per il suo impiego sull’uomo. Le competenze di questo gruppo risalgono sino dalla fine degli anni ’70, ben prima della nascita del LASA, quando furono messi a punto e prodotti per la prima volta in Italia i radioisotopi 123,124I, 81Rb, 81mKr, 195,195mHg, 201Tl, ancora oggi comunemente utilizzati nei reparti di Medicina Nucleare.
Tale attività è stata possibile grazie all’utilizzo del ciclotrone AVF, installato presso il Dipartimento di Fisica di UNIMI e del ciclotrone MC40 del JRC della Comunità Europea di Ispra. A seguito dello smantellamento di queste macchine, l’attività di ricerca viene svolta presso e in collaborazione con il centro ARRONAX in Francia dove è installato un ciclotrone IBA70.
Negli ultimi 10 anni ci si è rivolti allo studio della produzione con fasci di deuteroni e/o particelle alfa di radionuclidi quali 64Cu, 211At, 186gRe, 177gLu, 103Pd, 89Zr. Alcuni di questi iniziano a riscuotere un certo interesse per le loro proprietà in teragnostica: le proprietà del radionuclide impiegato permettono di utilizzare lo stesso composto marcato in radiodiagnostica e in radioterapia metabolica.
Con la tecnica dei radiotraccianti, prodotti con macchine acceleratrici di particelle o mediante reattore nucleare, valutiamo l’impatto sulla salute dell’uomo di contaminanti presenti nell’ambiente in concentrazioni estremamente basse ma a cui siamo esposti per tutta la durata della nostra vita e delle nanoparticelle che oggi come oggi pervadono il nostro mondo con studi di nanotossicologia.
Tale attività di ricerca coinvolge studenti della Laurea Magistrale in Fisica nel percorso di Fisica Sanitaria e ha una ricaduta sulla divulgazione e disseminazione dei temi legati alla radioattività rivolti sia agli studenti delle scuole sia al pubblico.
Il LASA ospita i Laboratori dotati della necessaria strumentazione e autorizzazioni legislative per compiere tali tipi di attività.
Laboratorio di Radiochimica, installato presso il LASA classificato ISO Classe II e UNICEN 7815, dove si possono manipolare sorgenti radioattive non sigillate e dove si effettuano le separazioni radiochimiche delle targhette
Laboratorio dedicato alla formazione degli studenti
Laboratorio di Misure Fisiche Nucleari per misure di spettrometria alfa, beta e gamma dei campioni irraggiati
Le attività connesse con l’utilizzo di sorgenti laser in applicazioni di accelerazione di fasci di particelle sono presenti al LASA da una decina di anni. Il gruppo, operando in stretta relazione con colleghi delle sezioni INFN di Bologna, Pisa, Frascati (LNF), Napoli e Catania (LNS), con il CNR e con Politecnico di Milano e con istituzioni straniere (in Germania e in Francia) ha contribuito al consolidamento di questo filone scientifico in Italia e partecipa allo sforzo comune europeo nel settore.
Le attività riguardano sia l’emissione e la successiva accelerazione di protoni in vista di applicazioni medicali che la partecipazione al progetto europeo per un acceleratore a plasma compatto.
Core expertise del gruppo è la progettazione, realizzazione e caratterizzazione di dispositivi emettitori di particelle, di apparati diagnostici e di sistemi di formazione e trasporto del fascio accelerato.
Schema indicativo di un impianto di adroterapia tramite accelerazione laser
Il gruppo Superconduttività RF partecipa alla realizzazione di acceleratori superconduttivi da oltre 30 anni, a partire dagli anni 80 con l’impegno per l’estensione in energia del collisore LEP al CERN per la fisica subnucleare, fino alla attuale fornitura di importanti componenti per gli acceleratori delle due grandi infrastrutture Europee XFEL e ESS dedicate allo studio delle proprietà della materia con fotoni e neutroni.
Core expertise del gruppo è la progettazione, realizzazione e caratterizzazione delle prestazioni previste durante la loro operazione, di sistemi acceleranti superconduttivi a radiofrequenza.
La tecnologia superconduttiva, grazie ai vantaggi offerti dalla drastica riduzione delle perdite ohmiche nelle strutture acceleranti, consente di realizzare acceleratori di particelle che producono impulsi di particelle con caratteristiche di intensità, qualità e struttura temporale altamente innovative. Grazie alla superconduttività si aprono nuovi orizzonti di conoscenza sia per le infrastrutture per la ricerca di base che per quelle per analisi, dedicate alla comprensione del mondo che ci circonda. Raggi X prodotti da acceleratori per elettroni superconduttivi come XFEL o impulsi di neutroni prodotti da acceleratori per protoni superconduttivi come ESS consentiranno di produrre immagini tridimensionali del nanomondo, filmare la dinamica delle reazioni chimiche, indagare la struttura dei materiali a livello atomico/molecolare e studiare la materia in condizioni estreme come quelle che si verificano all'interno di pianeti e stelle.
Nel corso degli anni il gruppo ha progettato e realizzato con industrie ad elevate tecnologia svariati tipi di cavità superconduttive in niobio per diversi progetti, e criomoduli per la loro operazione. Le strutture sono state poi misurate nei criostati verticali della area sperimentale del LASA, che consente l’operazione in un ampio spettro di frequenze (350-800 MHz, 1.3 GHz, 3.9 GHz) e temperature fino a 1.6 K. Per i progetti di maggiori dimensioni (XFEL ed ESS) il gruppo ha affrontato il necessario technology transfer per la loro realizzazione su scala industriale e ha seguito i componenti prodotti fino all’operazione nelle facility.
Il know how del gruppo copre ogni aspetto dei sistemi acceleranti RF superconduttivi, dalla progettazione alla operazione in un acceleratore.
Il tunnel dello European XFEL
Un viaggio nel tunnel dello European XFEL dopo il completamento dell'installazione dell'acceleratore, che ha una lughezza di 1,7 km, e delle linee di raggi X. Circa la metà dei 100 moduli superconduttivi acceleranti sono stati realizzati in Italia, tramite il contributo In-Kind di componenti al progetto gestito dall'INFN-LASA.
