L'ex magnete dello scanner MRI ha viaggiato dall'Australia per essere utilizzato in un esperimento presso la struttura ISOLDE del CERN. Credito:Karl Johnston/CERN
Un team di ricercatori ha preso con successo un magnete da uno scanner MRI dismesso utilizzato da un Brisbane, Australia, ospedale per la scansione dei pazienti, e lo ha riciclato per utilizzarlo in un esperimento presso la struttura ISOLDE del CERN.
Il progetto ISOLDE Solenoidal Spectrometer (ISS) progetterà e costruirà strumenti per esplorare le reazioni nucleari che si verificano quando le stelle esplodono nelle supernove.
La decisione è stata presa per rimettere in funzione il magnete di 15 anni quando si è scoperto che costruirne uno nuovo potrebbe costare quasi 1, 250, 000 franchi. Anziché, l'intero processo di spedizione e rimessa in servizio del magnete per risonanza magnetica ritirato è stato di circa 160 000 CHF (€ 149, 500).
"Trovare un magnete per risonanza magnetica adatto che può raggiungere una forza di 4 Tesla non è facile, ma abbiamo scoperto questo magnete australiano dai nostri collaboratori dell'Argonne National Laboratory ed era esattamente quello di cui avevamo bisogno, " spiega il professor Robert Page, dell'Università di Liverpool, che guida la collaborazione internazionale utilizzando il magnete.
ISOLDE è la struttura del fascio di ioni radioattivi del CERN, dove studiano le diverse proprietà di centinaia di isotopi atomici.
Una volta che il magnete superconduttore è arrivato al CERN, il team di criogenia si è messo al lavoro raffreddandolo con elio liquido, per vedere se era ancora in grado di produrre i forti campi richiesti dal progetto ISS.
Il progetto, prenderà fasci di ioni radioattivi, prodotto bombardando nuclei pesanti con protoni dal Proton Synchrotron Booster (PSB) al CERN, e sparali contro un bersaglio di idrogeno pesante (deuterio) all'interno del magnete stesso. Quando le particelle vengono sparate sul bersaglio, i neutroni vengono trasferiti ad alcune particelle per creare ioni con un numero insolito di protoni e neutroni:questi sono gli ioni esotici studiati all'ISOLDE.
Ma questo processo lascia i protoni senza il loro partner neutronico. Il forte campo magnetico del magnete per la risonanza magnetica fa sì che questi protoni si muovano a spirale all'indietro e atterrano, solo nanosecondi dopo, su un rilevatore di silicio.
Dalla posizione del protone sul rivelatore e dalla sua energia, si possono determinare i livelli energetici degli ioni esotici. In questo modo il team spera di capire come le forze nei nuclei atomici con un diverso numero di protoni e neutroni diano origine alle loro proprietà molto diverse, e come gli elementi vengono creati dalle supernove.