Per "vedere" l'infinitamente piccolo, l'uomo utilizza "occhi"
artificiali,
costituiti da fasci di elettroni, di raggi X, oppure di neutroni.
L'utilizzo dei neutroni, che per certi aspetti sono insostituibili, ha
avuto grande impulso negli ultimi decenni, e il ruolo svolto dalla
spettroscopia neutronica è efficacemente sintetizzato nella motivazione
con cui, nel 1994, il premio Nobel per la Fisica è stato assegnato a due
pionieri di questi tecnica, l'americano Shull e il canadese Brockhouse,
per aver aiutato "a capire dove sono gli atomi e che cosa fanno". I
neutroni, quindi, forniscono la possibilità di conoscere la disposizione
degli atomi ed il loro moto, ovvero un'informazione essenziale per
spiegare, partendo dalle basi microscopiche, le proprietà della materia
alla scala macroscopica. L'idrogeno, che diviene liquido a bassissima
temperatura (intorno a -250 ° C), riveste una grande importanza sia per la
scienza di base che per le applicazioni tecnologiche. Negli ultimi anni,
infatti, ha attirato l'attenzione non solo degli scienziati, ma anche del
mondo della politica e dell'opinione pubblica mondiale: basti pensare, per
esempio, al possibile utilizzo dell'idrogeno per la propulsione di veicoli
non inquinanti. In una futura "economia dell'idrogeno",
l'immagazzinamento, il trasporto e la distribuzione di grandi quantità di
idrogeno diventeranno questioni di grande attualità. Tra le varie modalità
che vengono proposte per una conservazione e un trasporto efficienti, una
possibile soluzione è rappresentata dall'idrogeno liquido. D'altra parte,
la modellizzazione dell'idrogeno in fase liquida è ancora un problema
aperto in quanto, essendo un liquido quantico, molte caratteristiche
risultano tutt'ora poco note, sia dal punto di vista teorico che da quello
sperimentale. Infatti, a tutt'oggi, risultati discordanti appaiono nella
letteratura scientifica. In questo caso, l'utilizzo dei neutroni e
l'esperienza maturata all'IFAC nello studio dei liquidi quantici hanno
contribuito ad un avanzamento significativo verso la soluzione del
problema. Per la prima volta, infatti, è stata determinata la struttura
microscopica dell'idrogeno liquido, usando la diffusione dei neutroni.
Muovendo da questo risultato, sarà possibile estendere la ricerca a
problemi più complessi, quali la dinamica microscopica e la
modellizzazione dell'idrogeno liquido, per i quali, a tutt'oggi non
esistono adeguate trattazioni teoriche o tecniche di simulazione. Vale la
pena sottolineare che, in questo frangente, gli Enti Pubblici di Ricerca
hanno dato un contributo determinante. Infatti, è stato grazie all'azione
lungimirante del CNR, prima, e dell'INFM, poi, che la comunità scientifica
italiana, seppur priva di sorgenti neutroniche nazionali, ha avuto la
possibilità di accedere alle grandi sorgenti neutroniche Europee grazie
alla stipula di accordi di cooperazione internazionale.
Focus