Roma, 1 aprile 2026 – L’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA) ha realizzato una rete di impianti sperimentali unica in Italia, capace di eseguire test a differenti livelli di energia e tipi di radiazioni (elettroni, neutroni e protoni). Questa infrastruttura innovativa apre nuove prospettive a settori strategici come nucleare, aerospazio e medicale, offrendo servizi avanzati e opportunità di ricerca e sviluppo per aziende, università, istituti scientifici, ospedali e centri clinici. Attualmente, la piattaforma di ricerca comprende quattro impianti principali: il reattore sperimentale veloce TAPIRO che produce neutroni veloci, situato presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia di Roma, l’acceleratore lineare REX che genera fasci di elettroni, l’acceleratore lineare di protoni TOP-IMPLART e il generatore di neutroni FNG, tutti e tre collocati presso il Centro Ricerche ENEA Frascati. (¹)
INNOVATIVA PIATTAFORMA PER TEST MULTI RADIAZIONE
La rete verrà a breve ampliata con due nuovi impianti che estendono ulteriormente lo spettro di energie e i tipi di radiazioni disponibili: si tratta del reattore nucleare di ricerca TRIGA-RC1 e della facility Calliope, dedicata all’irraggiamento gamma, entrambi presso il Centro Casaccia. Tutte le attività sperimentali di irraggiamento saranno pianificate e realizzate in collaborazione con l’Istituto di radioprotezione dell’ENEA, tenendo conto delle specifiche configurazioni sperimentali e delle eventuali misure o valutazioni necessarie per ciascun set di irraggiamento. «La nostra piattaforma nasce da esperienze maturate da ciascuna facility nel progetto ASIF dell’Agenzia Spaziale Italiana – illustra Michele Croia, ricercatore presso il Dipartimento Nucleare di ENEA -, mettendo a sistema competenze e infrastrutture di diversi laboratori ENEA per condurre sulla stessa tipologia di campione esperimenti di irraggiamento con diversi tipi di radiazione. Si tratta di un vantaggio concreto, in quanto questa integrazione consentirà di accelerare lo sviluppo di soluzioni tecnologiche sempre più innovative, sicure ed efficienti, pronte per essere trasferite rapidamente al mondo produttivo». (²)
AVVIATA LA CAMPAGNA SPERIMENTALE
Per testare l’intera catena operativa di multi-irraggiamento, il gruppo di ricercatori ENEA ha avviato una prima campagna sperimentale sul guscio esterno di un piccolo satellite CubeSat, al cui interno è stato inserito un dosimetro di radiazioni identico a quelli utilizzati nella missione CubeSat ABCS del 2022 finanziata dall’ASI. «L’obiettivo – sottolinea al riguardo Nunzio Burgio, ricercatore presso il Dipartimento Nucleare di ENEA – è valutare quanto la facility distribuita di ENEA riesca a riprodurre le condizioni spaziali reali. A tale scopo, i dati di irraggiamento raccolti dalla nostra piattaforma vengono confrontati con quelli della missione ABCS e integrati con simulazioni numeriche sviluppate da ENEA. Questo confronto consente di capire quanto fedelmente la nostra infrastruttura riproduca le sorgenti di radiazione presenti in orbita a diverse altitudini attorno alla Terra. Finora abbiamo completato i test presso tre dei quattro impianti ENEA che compongono la piattaforma sperimentale (TAPIRO, REX e FNG) e dalle misure effettuate abbiamo verificato che siamo in grado di isolare il contributo di ciascun tipo di radiazione rispetto alla dose complessiva misurata».
SPETTRO ENERGETICO VARIABILE
Va rilevato che ogni impianto dell’innovativa piattaforma contribuisce agli irraggiamenti con una diversa tipologia di radiazione: il reattore sperimentale veloce TAPIRO fornisce neutroni veloci, il Frascati Neutron Generator (FNG) genera neutroni quasi monocromatici da 2.5 MeV e 14 MeV, mentre gli acceleratori TOP-IMPLART e Radiation EXperiment (REX) producono rispettivamente fasci di protoni con energia fino a 71 MeV e fasci di elettroni con energia di 5 MeV. «Questo – argomenta Croia – ci consente di effettuare esperimenti e test, potendo disporre di campi di radiazione differenti, con spettro energetico variabile. Tali prove sono fondamentali per lo studio di materiali e di dispositivi destinati a operare in ambienti ostili dove il campo di radiazione è misto, ovvero composto da diversi tipi di particelle». La piattaforma trova tra le principali applicazioni settori dove coesistono molteplici tipi di radiazione, come l’aerospazio, che avrà la possibilità di condurre studi avanzati sul danneggiamento di materiali, elettronica e componenti, per migliorare la progettazione della strumentazione e di conseguenza la riuscita delle future missioni spaziali. (³)(⁴)
APPLICAZIONI NEI CAMPI DELLA RADIOBIOLOGIA E DEI RADIOFARMACI
Infine, la nuova piattaforma multi-radiazione di ENEA potrà trovare applicazione anche in altri settori strategici, a partire da quello nucleare: sarà infatti possibile testare dispositivi, componenti elettronici, materiali e rivelatori destinati a impianti di fissione e fusione, oltre a svolgere attività di metrologia, dosimetria e validazione dei modelli. Nel settore biomedico potrà favorire studi di radiobiologia e lo sviluppo di radiofarmaci, oltre a ricerche sulla dosimetria clinica e alla verifica del comportamento dei dispositivi medicali esposti a radiazioni. Infine, nel campo della scienza dei materiali consentirà di analizzare i difetti indotti dalle radiazioni nei materiali innovativi e nei semiconduttori.
NOTE
(¹) I neutroni prodotti dalle reazioni nucleari mantengono un’elevata energia e, a differenza dei neutroni termici, non vengono rallentati. Le loro particolari interazioni con la materia li rendono utili nella ricerca scientifica e nello studio dei materiali.
(²) Il programma ASIF (ASI Supported Irradiation Facilities) è un’iniziativa dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) volta a creare una rete coordinata di infrastrutture di irraggiamento a terra (come la facility Calliope dell’ENEA) per simulare le radiazioni spaziali, permettendo di qualificare e testare materiali, componenti elettronici, apparati ottici e sistemi biologici, fondamentali per la sicurezza degli astronauti e il successo delle missioni spaziali, con l’obiettivo di aumentare la competitività dell’industria aerospaziale italiana.
(³) MeV significa «megaelettronvolt», unità di misura dell’energia alla quyale si fa frequentemente ricorso in fisica nucleare, delle particelle e nello studio delle radiazioni.
(⁴) TOP-IMPLART è stato sviluppato di concerto con l’Istituto Superiore di Sanità e l’Istituto Nazionale Tumori Regina Elena, concepito come prototipo per la protonterapia.
