La potente sorgente luminosa del sincrotrone Diamond potrebbe essere utilizzata su una varietà di progetti scientifici, compresa la decifrazione di antichi manoscritti. Immagine per gentile concessione di Diamond Light Source Dai numeri, l'impianto di sincrotrone Diamond nell'Oxfordshire, Inghilterra, era un'impresa imponente. L'acceleratore di particelle è costato più di 500 milioni di dollari ed è ospitato in un edificio circolare di dimensioni pari a cinque campi da calcio. Produce anche un raggio di luce altamente focalizzato "10 miliardi di volte più luminoso del Sole" [fonte:BBC News].
Questa fonte di luce incredibilmente potente e la potenza tecnologica dietro di essa hanno molte potenziali applicazioni scientifiche. Ma potrebbe sorprenderti che il sincrotrone di diamante possa produrre le sue scoperte più importanti nel campo della teologia.
Gli scienziati sperano di utilizzare la luce del sincrotrone del diamante per "leggere" testi antichi che hanno subito danni significativi. Sebbene la scoperta di un antico rotolo o manoscritto rappresenti un importante traguardo per gli archeologi, antropologi e altri ricercatori, frequentemente, questi testi sono troppo fragili per essere aperti o semplicemente troppo sbiaditi o danneggiati per essere letti. Con il Sincrotrone Diamante, gli scienziati sperano di aggirare il problema:questo acceleratore di particelle consente agli scienziati di leggere alcuni libri senza nemmeno aprirli.
Il sincrotrone emette un potente raggio X che, quando applicato a una pergamena, consente agli scienziati di produrre un'immagine 3D del testo. Con l'aiuto di un software di imaging per computer, gli scienziati quindi separano i vari strati dell'immagine per ricostruire le pagine del libro o del rotolo. In alcuni casi, il testo è quindi leggibile. La tecnica è già stata applicata con successo a testi scritti con inchiostro ferrogallico, che gli scribi iniziarono ad usare nel XII secolo. Perché queste pergamene contengono ferro dall'inchiostro, l'applicazione dei raggi X provoca la formazione di an immagine di assorbimento , distinguere le tracce di inchiostro dalla pergamena.
Una tecnica simile è stata utilizzata su parti dei Rotoli del Mar Morto, di cui i ricercatori erano cauti, per paura di danneggiarli. Una volta migliorato il processo di lettura dei testi, potrebbe essere usato per leggere una varietà di libri e manoscritti che hanno, a causa delle loro cattive condizioni, rendeva difficile decifrarne il significato.
Molti testi antichi sono scritti su pergamena fatta di pelle animale essiccata. Col tempo, il collagene nella pergamena si trasforma in gelatina, causando il deterioramento della pergamena e del testo. Gli scienziati possono utilizzare il sincrotrone del diamante per scoprire quanto del collagene di una pergamena è diventato gelatina e il livello di decadimento della pergamena. Sperano anche di sviluppare nuove intuizioni su come preservare i manoscritti e recuperare quelli che si ritiene siano stati persi a causa degli effetti dell'ambiente e del tempo.
La potente sorgente luminosa del sincrotrone Diamond emette molti tipi di luce, consentendo ai ricercatori di produrre immagini di oggetti a livello atomico. Nella pagina successiva, daremo uno sguardo più da vicino alla tecnologia alla base del sincrotrone Diamond e di altri sincrotroni. Scopriremo anche cos'altro gli scienziati sperano di imparare dal sincrotrone Diamond.
La concezione di questo artista delle offerte di sincrotrone Diamond Immagine per gentile concessione di Diamond Light Source Chiamata anche la fonte di luce del diamante, il sincrotrone Diamond ha iniziato a funzionare nel gennaio 2007. Il dispositivo produce fasci di luce intensamente luminosi attraverso l'uso di a acceleratore di particelle subatomico . Il processo inizia con un cannone elettronico che spara un fascio di elettroni lungo un tubo dritto, chiamato il linac , che accelera gli elettroni prima di inviarli nel sincrotrone booster circolare . In questa camera circolare, gli elettroni accelerano e acquistano energia, alla fine raggiungendo un livello energetico di 3 gigaelettronvolt. Entrano poi in una camera circolare più grande dove, guidato da magneti, accelerano quasi alla velocità della luce.
Tubi dritti chiamati linee di luce si estendono verso l'esterno dalla camera più grande dell'acceleratore. Mentre gli elettroni si muovono attraverso l'acceleratore ad alta velocità, alcuni si staccano e viaggiano lungo le linee di luce. La luce proveniente dalle linee di luce può quindi essere utilizzata per una varietà di scopi, compreso l'esame di oggetti a livello atomico.
Uno scienziato che lavora al progetto ha detto alla BBC News che il sincrotrone Diamond è particolarmente utile perché produce luce da tutte le estremità dello spettro, microonde ai raggi X [fonte:BBC News]. E la luce prodotta è straordinariamente brillante:10 miliardi di volte più luminosa del sole e 100 miliardi di volte più luminosa di una radiografia medica standard [fonte:BBC News].
Il sincrotrone Diamond funziona 24 ore al giorno. Gli scienziati chiedono tempo per utilizzare una delle linee di luce della macchina. Il sincrotrone Diamond è stato inizialmente costruito con sette linee di luce, anche se se ne potrebbero aggiungere molti altri. Un ricercatore, esprimendo grande emozione all'apertura del Sincrotrone Diamante, ha affermato che la macchina avrebbe avuto effetti ad ampio raggio sulla ricerca scientifica britannica - "dalle piattaforme petrolifere fino a cose importanti come il cioccolato" [fonte:BBC News].
Ci sono diverse dozzine di sincrotroni in tutto il mondo. Come il sincrotrone di diamante, agiscono come microscopi incredibilmente potenti, fornendo nuove intuizioni su come le particelle appaiono e si comportano a livello atomico. E come altri sincrotroni, il Sincrotrone Diamante sarà utilizzato per qualcosa di più della lettura di testi antichi. Le straordinarie capacità di imaging del sincrotrone significano che potrebbe essere utilizzato per studiare qualsiasi cosa, dai virus ai magneti, alle scienze ambientali, ai trattamenti contro il cancro, ai nuovi supporti di memorizzazione dei dati.
Per i collegamenti alle informazioni sui sincrotroni del mondo e per saperne di più sui sincrotroni e altre potenti sorgenti luminose, si prega di controllare i link nella pagina successiva.
