La produzione controllata di isotopi radioattivi a partire da materiali stabili (detta anche attivazione nucleare) è di grande interesse ed utilità innanzitutto per le applicazioni mediche, ma anche per numerosi processi tecnologici, tra cui l'ottimizzazione del ciclo di combustione nei reattori nucleari che generano energia. L'attivazione nucleare dei vari campioni viene oggi ottenuta presso i grandi acceleratori o negli stessi reattori. Con l'avvento dei laser ad impulsi ultracorti di grande potenza si è pensato di poter ottenere l'attivazione anche in laboratori di piccole dimensioni e con costi molto più bassi. Vari tentativi effettuati negli ultimi anni hanno ottenuto qualche parziale risultato preliminare.
Nello scorso luglio 2006 la collaborazione di un gruppo CNR dell'Istituto per i Processi Chimico-Fisici di Pisa, guidato da Antonio Giulietti, con il gruppo Physique à Haute Intensité del CEA francese, guidato da Philippe Martin, con Jean Raphael Marquez dell'Ecole Polytechnique, con Jean Galy e David Hamilton dell'Istituto Europeo per gli Elementi Transuranici di Karlsruhe, ha realizzato l'attivazione di fogli di oro con una particolare tecnica laser. La tecnica si basa sulla generazione di un fascio di elettroni di alta energia generato concentrando un impulso laser ultracorto di alta potenza in un getto di gas. Il fascio di elettroni viene poi fatto collidere con con un opportuno bersaglio (chiamato "radiator") in modo da generare, per "frenamento", una intensa emissione di fotoni gamma, che a loro volta irraggiano il campione da attivare, in questo caso un foglio d'oro.
L'importante risultato è stato ottenuto nel quadro di una campagna scientifica condotta dal gruppo CNR di Pisa nell'ambito del progetto PlasmonX dell'INFN (coordinatore nazionale Danilo Giulietti). In particolare il gruppo ha in corso una serie di esperimenti sulla produzione laser di fasci di elettroni molto energetici (detti "relativistici" perchè hanno una velocità vicina a quella della luce) presso il laboratorio SLIC del CEA di Saclay, dove anche le riuscite prove di attivazione nucleare hanno avuto luogo. I test condotti successivamente a Karlsruhe sui campioni di oro attivati hanno dimostrato che il numero di nuclei resi radioattivi era molto elevato, quindi il processo di attivazione tramite laser si dimostra molto efficiente. Da sottolineare che il tutto è stato ottenuto in un laboratorio di poche decine di mq, con strumentazione di costo enormemente inferiore a quello di un acceleratore convenzionale.
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