Laboratorio europeo delle radiazioni al sincrotrone ESRF, Grenoble

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L’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) è un eccellente esempio di cooperazione scientifica a livello europeo. 21 paesi partecipano al finanziamento e al funzionamento di questa fonte di raggi X che è una delle più intense al mondo. Con il nuovo "Extremely Brilliant Source", recentemente commissionato, il primo sincrotrone ad alta energia di quarta generazione, l'ESRF sta espandendo le sue capacità uniche per la ricerca su biomolecole, nanomateriali, catalizzatori attivi, fossili o beni culturali preziosi. È indispensabile per effettuare l’analisi ultrastrutturale nell’ambito della fisica della materia condensata, della biologia molecolare e della scienza dei materiali ma anche per la diagnosi medica e la radioterapia nonché per determinati esperimenti di radiobiologia, fisica di base e chimica fisica.

L'ESRF si è affermata come una sorgente di luce di sincrotrone unica al mondo, poiché permette esperimenti e analisi che non possono essere eseguiti altrove. Per questo motivo, circa 7000 scienziati vengono all'ESRF ogni anno per effettuare misure. Per esempio, sono stati studiati i processi per la crescita di cristalli di alta qualità, o è stata effettuata la garanzia di qualità per leghe e materiali ceramici. Altri progetti legati alle applicazioni hanno incluso il monitoraggio delle prestazioni delle batterie nel tempo, studi sull'invecchiamento dei materiali negli edifici e misure dell'inquinamento ambientale da metalli pesanti.

Gli Stati membri dell'organizzazione sono: Francia, Germania, Italia, Regno Unito, Russia, Spagna, Svizzera, i consorzi BENESYNC (Belgio e Paesi Bassi) e NORDSYNC (Danimarca, Finlandia, Norvegia e Svezia). Sono stati stipulati contratti di collaborazione scientifica con Portogallo, Israele, Austria, Polonia, Repubblica Ceca, Ungheria, Sud Africa e India. Per i membri e gli associati le spese annuali per la gestione e gli oltre 600 collaboratori dell'ESRF ammontano a circa 100 milioni di euro.

Pienamente operativo dal 1998, il laboratorio dispone di 30 linee di radiazione che si contraddistinguono per la loro elevata disponibilità e stabilità. In servizio 24 ore su 24, l'ESRF fornisce ai ricercatori 5500 ore di radiazioni all'anno e si è imposto come fonte unica nel suo genere di raggi di sincrotrone. Dopo una fase di potenziamento di soli 20 mesi e un investimento di 150 milioni di euro, la nuova "Extremely Brilliant Source" ESRF-EBS mette a disposizione della comunità di ricerca l'infrastruttura più potente del mondo nel suo genere dall’agosto 2020.

ESRF-EBS, il primo sincrotrone ad alta energia di quarta generazione

Dopo il successo di un programma di aggiornamento per il rinnovo completo delle linee di luce (compresa la strumentazione e l'acquisizione dati) dal 2008 al 2015, è stato avviato l'ambizioso progetto ESRF-EBS. Il vecchio anello di stoccaggio è stato sostituito da una nuova macchina che produce i raggi X più luminosi, coerenti e minuti mai prodotti da un impianto di sincrotrone. La sensibilità e la dinamica dell'imaging su scala nanometrica permettono di filmare anche processi macromolecolari e reazioni chimiche. L'ESRF-EBS ha anche fornito informazioni chiave sull'effetto del Covid-19 sul polmone umano. Grazie al rispetto del budget e del calendario, l'ESRF-EBS è stato finanziato senza aumentare le quote di adesione, il che è stato possibile in parte grazie all'adesione della Russia all'ESRF nel 2014.

Partecipazione svizzera

I ricercatori svizzeri, provenienti da oltre 20 istituti e centri di ricerca, impiegano le linee di radiazione dell'ESRF per i loro esperimenti e le loro ricerche. Visto che il tempo di radiazione è assegnato in base alla qualità scientifica delle domande e dato che i ricercatori elvetici conseguono una delle percentuali di successo le più elevate, la Svizzera utilizza l’infrastruttura in misura nettamente superiore rispetto al suo contributo finanziario. L’utilizzo dell’infrastruttura da parte dei ricercatori svizzeri è leggermente diminuita dal 2008, poiché utilizzano sempre più la Swiss Light Source SLS al PSI.

Gli scienziati svizzeri che effettuano ricerche all'ESRF si sono uniti a quelli norvegesi e, dal 1994, gestiscono una propria linea di luce: la «Swiss-Norwegian Beamline» (SNBL). Dall'inizio del 2021, questa è finanziata dalla Norwegian University of Technology NTNU di Trondheim, il PFL, il PFZ e l'Università di Ginevra.

La Svizzera partecipa al budget annuale dell'ESRF con una quota del 4%, pari a circa 5 milioni di franchi. La SEFRI è responsabile della partecipazione della Svizzera all'ESRF. Durante il periodo di costruzione, l'industria svizzera ha fornito all'impianto di Grenoble numerosi componenti e sistemi ad alta tecnologia. La gestione e la manutenzione di questi componenti e sistemi hanno anche procurato importanti commesse alle imprese svizzere. L'11,3% dei contratti dell'ESRF va a società svizzere, mentre la Svizzera detiene solo il 4% delle quote dell'ESRF (valore medio su tre anni). La Svizzera è quindi il membro dell'ESRF con il maggior ritorno economico e questo anche grazie all'eccellenza delle imprese svizzere attive nella rilevazione dei raggi X. Lo «Swiss Industry Liaison Office» ha il compito di sostenere le relazioni tra le imprese svizzere e l'ESRF.

Ulteriori informazioni

Contatto

SEFRI, Laurent Salzarulo
Rappresentante svizzero presso il Comitato amministrativo e finanziario dell’ESRF (AFC)
T +41 58 483 95 87

PSI, Bunk Oliver
Delegato scientifico per la Svizzera

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