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ANNA GRASSELLINO "DONNA DELL’ANNO" PER D LA REPUBBLICA

sito provaAnna Grassellino, scienziata e direttrice del Centro SQMS Superconducting Quantum Materials and Systems del Fermilab, è stata individuata come “Donna dell’Anno” dalla rivista D La Repubblica, grazie al voto del pubblico che l’ha selezionata tra 50 donne italiane eccellenti che hanno lasciato un segno nel 2020 in diversi campi.

“Sono così onorata di essere stata nominata Donna dell’Anno 2020 da D La Repubblica", ha detto Anna Grassellino. “Il 2020 è un anno che ha portato maggiore consapevolezza dell’importanza cruciale della scienza come faro di speranza per il futuro della nostra società. Spero di dimostrarmi una vera testimonial della rilevanza che ha l’investire nella scienza e nell’innovazione, e di poter essere di ispirazione per le molte ragazze e donne che aspirano ad avere una carriera nelle discipline scientifiche. Il mio messaggio per loro è "sì, potete", e che la scienza è guidata dalla creatività e prospera grazie alla diversità”.

“Le nostre più vive congratulazioni ad Anna per questo riconoscimento assolutamente meritato, per i suoi contributi al campo della fisica degli acceleratori prima e ora al settore del calcolo quantistico, e per le sue qualità non solo scientifiche ma anche manageriali”, ha commentato Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN. “Anna è una scienziata italiana di grande valore di cui essere orgogliosi, le auguriamo che il suo incarico di direttrice del nuovo Centro SQMS sia foriero di nuovi successi e di traguardi importanti per la scienza, di impatto anche per la nostra società”.

Anna Grassellino è nata Marsala e ha studiato ingegneria elettronica all’Università di Pisa. Ha iniziato la sua carriera all’INFN e ha poi conseguito il dottorato di ricerca presso l’Università della Pennsylvania prima di entrare a far parte del Fermilab nel 2012. La sua specialità è la tecnologia a radiofrequenza superconduttiva, nota come SRF, il cuore dei moderni acceleratori di particelle. Ha ricevuto diversi premi e riconoscimenti per la scoperta del doping con azoto, una tecnica che aumenta notevolmente l’efficienza delle cavità SRF. La tecnologia dei superconduttori è anche una caratteristica unica del Centro SQMS, uno dei cinque centri quantistici del DOE Department of Energy degli Stati Uniti, che sono stati istituiti quest’anno grazie a un ingente investimento del Governo statunitense. Il Centro SQMS ha l’ambizioso obiettivo di progettare e costruire il più potente computer quantistico mai realizzato entro i prossimi cinque anni, uno sforzo collaborativo che coinvolge 20 istituzioni tra cui l'INFN Istituto Nazionale Italiano di Fisica Nucleare, unico partner non statunitense.

Una delle sfide fondamentali che la ricerca del Centro SQMS affronterà è come estendere la durata dei qubit, gli elementi costitutivi dei computer quantistici. Le cavità SRF, originariamente sviluppate per gli acceleratori di particelle, hanno già trovato impiego con successo nel settore dell’informatica quantistica, dimostrando di essere efficaci nell’estensione della vita dei qubit. Inoltre, il Centro SQMS svilupperà nuovi sensori quantistici, che potrebbero portare alla scoperta della natura della materia oscura e di altre particelle subatomiche sfuggenti. Nell’ambito del progetto, l’INFN realizzerà nei suoi Laboratori Nazionali del Gran Sasso un laboratorio per i test dei qubit in ambiente a bassissima radioattività. I progressi nell’informatica quantistica potrebbero portare a rivoluzioni nella fisica delle particelle e anche in altri campi, tra cui biologia, medicina, energia, finanza e sicurezza. Il Centro SQMS è ospitato presso il Fermilab, riunisce esperti di livello mondiale provenienti da varie istituzioni tra cui la Northwestern University, l’Ames Laboratory, il National Institute of Standards and Technology, Rigetti Computing e l’INFN, che collabora con il Fermilab da più di 40 anni.

Leggi l’intervista ad Anna Grassellino sul numero 75, settembre 2020, della NewsletterINFN

SI APRE IL 10 DICEMBRE LA FERMI MASTERCLASS: CENTINAIA DI STUDENTI ONLINE PER ANALIZZARE I DATI DELL’ESPERIMENTO FERMI

fermi masterclass 2020Per avvicinare i giovani al mondo della ricerca e della fisica delle astro-particelle il 10 dicembre si terrà l’edizione online della Fermi Masterclass, coordinata in Italia dall’INFN. Centinaia di studenti delle scuole superiori di Bari, Perugia, Roma, Torino e Trieste si collegheranno alle 15:00 per un viaggio alla scoperta dei segreti dell’Universo.

Dopo alcuni seminari introduttivi sulla fisica dei raggi  gamma e sull’esperimento Fermi, gli studenti potranno cimentarsi nell’analisi dei dati del telescopio a bordo del satellite Fermi, il Large Area Telescope.

Fermi è un satellite della NASA costruito e gestito da un’ampia collaborazione internazionale, a cui l’Italia partecipa con il contributo dell’INFN, dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). È in orbita dal 2008 ed è dedicato allo studio dell’origine della radiazione gamma di alta e altissima energia.

“Anche in una situazione molto complicata come quella che stiamo tutti vivendo,  abbiamo voluto provare a organizzare un’edizione online dell’evento ”, commenta Fabio Gargano, ricercatore della sezione di Bari dell’INFN e responsabile nazionale dell’iniziativa, “spronati dall'entusiasmo che i docenti e soprattutto gli studenti mostrano verso l'iniziativa: analizzare in prima persona i dati che gli scienziati usano per studiare l’Universo è per loro un’esperienza stimolante ed entusiasmante”.

L’iniziativa sarà in diretta Facebook al link: https://www.facebook.com/events/1585057895027497

MUTOMCA: A NEW PROJECT WITH MUON TOMOGRAPHY FOR NUCLEAR WASTE

mutomca sito Recreating a 3D density map of nuclear spent fuel assemblies in shielded casks by using a technology developed from particle physics and in total safety is the task of the MuTomCa (MUon TOmography for shielded CAsks) project. In Europe, there are currently around 1500 casks to which this technology could be applied. It implies the construction of a muon detector (muons are particles similar to electrons but with a mass about 200 times higher), capable of showing the interior of the shielded casks including the spent fuel assemblies in a very precise tomographic image while operating from the outside.

The project is an international collaboration among the National Institute for Nuclear Physics (INFN; Italy), the Jülich Research Center (FZJ;Germany), BGZ Company for Interim Storage (BGZ Gesellschaft für Zwischenlagerung mbH (BGZ; Germany)) and the European Atomic Energy Community (EURATOM).

Currently, no sufficiently precise method is available for a re-verification of spent fuel assemblies enclosed in thick-walled strongly shielded casks, where the inner fuel assemblies are mostly inaccessible to neutron and gamma ray detection as they are masked by the outer spent fuel assemblies. The relevance of this issue will increase with phasing out nuclear energy production in case that no on-site installation will be available to open spent fuel casks for re-verification purposes in the event that all Safeguards-related containment and surveillance measures fail.

Muon tomography is a technique that uses particles produced when cosmic rays coming from space interact with the earth's atmosphere, the muons, to reconstruct an image of the internal structure of even a very large object. While X-rays, used in radiographs, cannot cross more than a few tens of centimeters, muons can pass through large thicknesses/layers of material, even a few kilometers. This characteristic allows the use of these particles to create three-dimensional images of large structures from the outside and in complete safety.

The detector

A research team led by physicists from the Padua division of INFN, which also includes associates from Genoa and Pavia, is working on the construction of a muon detector based on "drift tube" technology. This technology is often used to detect charged particles and it is used in the muon detectors of the LHC accelerator experiments at CERN, where it made a fundamental contribution, for example, to the discovery of the Higgs boson.

Once completed, the detector will consist of two modules, each 4.5 meters high with a base of 1.5 meter and weight of nearly 1 ton. Inside each module, there are six layers of 30 or 31 drift tubes that are made of an aluminium tube of 5 cm diameter and filled with a particular mixture of gas. Each tube is equipped with a thin copper and beryllium wire in the centre placed at a voltage of 3000 V. As the cosmic muons pass, the detector is able to measure their position and direction with extreme precision, and based on these data it is possible to reconstruct the internal image of the structure to be analysed. The construction and assembly phase, in progress in Italy, will last about one year while the test phase will take place in Germany and will last about six months.

The applications of muon tomography

The first application of this technology dates back to the late 1960s when, during an archaeological mission in Egypt, muon detectors were installed in the pyramid of Chephren, in the Giza plateau, to investigate if there were other unknown chambers inside. At the time, no others were found. Recently (2017) instead, studying the pyramid of Cheops, the presence of a new unknown chamber was discovered. The most recent applications of muon radiography refer, in particular, to volcanoes. By installing a detector at the base, it is possible, in fact, to have information on the internal structure, in particular on the volcanic duct, which has a density different from the rock surroundings so that it is clearly visible in the image. Other applications of technologies related to cosmic muons can be found in the controls of means of transport to counteract nuclear smuggling in industrial applications to avoid accidents due to melting of radioactive sources in foundries and for the optimization of the cycle of blast furnaces. Moreover, the same technology could be used to study other types of nuclear waste stored in the past decades in concrete containers that need to be secured.

130 licei e più di 4000 studenti per la presentazione della terza edizione di Art&Science across Italy

Art and science NewsLasciare che lo slancio creativo dell’arte sia contaminato dalle idee della fisica, per favorire, grazie alle rappresentazioni e al linguaggio della prima, la comprensione del mondo descritto da quest’ultima. È questo l’invito che l’INFN vuole rivolgere agli studenti e alle studentesse dei 130 licei delle 14 provincie italiane (Bari, Cagliari, Catania, Frascati, Genova, Lecce, Milano, Napoli, Padova, Pisa, Potenza, Roma, Torino e Venezia) che nel biennio 2020/2022 parteciperanno ad Art and Science Across the Italy, progetto europeo organizzato in collaborazione con il CERN di Ginevra e volto a promuovere la cultura scientifica tra i gli studenti del III e IV anno della scuola superiore di secondo grado. Il concorso, giunto alla sua terza edizione, è stato presentato oggi nel corso di un evento inaugurale a distanza che ha registrato oltre 4500 contatti. Ad accogliere gli studenti e i docenti in via telematica e a presentare le attività e le tappe in programma nei prossimi due anni, il presidente dell’INFN Antonio Zoccoli e il responsabile nazionale di Art and Science Pierluigi Paolucci.
Come nelle passate edizione, il progetto si articolerà in due fasi distinte, a cui seguirà un evento di premiazione conclusivo, durante il quale, saranno assegnate 27 borse di studio per un master su arte e scienza al CERN, di cui i vincitori potranno usufruire nel settembre 2022. Nella prima fase, formativa, gli studenti coinvolti parteciperanno a seminari, visite a musei e laboratori dell’INFN e incontri a livello locale e nazionale, grazie ai quali potranno venire a contatto ed approfondire le tematiche e gli strumenti appartenenti ad arte e scienza. La seconda fase sarà invece dedicata all’elaborazione e alla realizzazione delle composizioni artistiche, che si concentreranno su un tema scientifico. Le opere saranno poi esposte all’interno di mostre allestite nelle 14 città di riferimento. Prima della selezione finale, le migliori cinque proposte di ogni tappa avranno la possibilità di partecipare alla mostra nazionale che si svolgerà a Napoli presso il Museo Nazionale Archeologico di Napoli (MANN), dove saranno valutate da una giuria internazionale di scienziati, esperti d’arte e di comunicazione.
Sebbene abbia sottolineato l’importanza di adattarsi alle esigenze imposte dalla pandemia ancora in corso, nel suo intervento di benvenuto, il Presidente Zoccoli ha espresso la speranza di poter tornare presto ad accogliere e a confrontarsi di persona con i ragazzi che parteciperanno ad Art and science. “La missione dell’INFN – ha poi concluso Zoccoli - è quella di studiare l’universo, di capire come si sia evoluto e di cosa sia composto attraverso ricerche di frontiera. Per rispondere a domande così complesse occorre molta creatività, occorre guardare al mondo in modo diverso. Ed è proprio questa creatività che accomuna scienza e arte. Nella scienza, infatti, le teorie più efficaci sono generalmente quelle più semplici e belle, risultato di un vero impulso creativo. Questo legame è il motivo principale che ci ha spinti a organizzare Art and Science, che si propone inoltre di coinvolgere i ragazzi, di far capire loro quanto sia entusiasmante il lavoro svolto nell’ambito della fisica e di come arte e scienza si compenetrino.”
Pierluigi Paolucci, che ha ideato il progetto nel 2015 insieme a Michael Hoch (Vienna) e Angelos Alexopoulos (CERN), ha raccontato attraverso uno dei tanti possibili percorsi, l’evoluzione della teoria della gravitazione, il perché è sempre esistito un forte legame tra il mondo della scienza e quello dell’arte. Tantissime altre storie saranno raccontate ai ragazzi nel programma formativo che comprende più di cento seminari. Gli argomenti scientifici che tratteremo spaziano dalla chimica alla biologia, alla medicina, alla fisica fino ad arrivare all’oceanografia.


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