IL NUOVO SAGGIATORE - SocietÃ Italiana di Fisica - If

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IL NUOVO SAGGIATOREPagato il prezzo necessario per superaregrosse difficoltà, abbiamo ora a disposizioneun sistema che suscita interessi in vari campidella fisica che vanno dalla fisica atomica allafisica dello stato solido ed alla meccanica statistica.È qualcosa di nuovo che suscita curiositàfortemente interdisciplinari dato che siparte con atomi rarefatti e si giunge a fluidiquantistici ( 6 ) e, comunque, abbiamo per lemani qualcosa di molto bello da osservare.Mi piace a questo proposito chiudere conl’immagine in fig. 8 che si riferisce ad un condensatoosservato con ritardi crescenti dopoavere spento la trappola magnetica. Il condensato,lasciato libero, cade di moto accelerato nelcampo gravitazionale e si espande. Si noti comela forma sia inizialmente allungata in direzioneorizzontale ed evolva sino a diventare allungatanella direzione verticale. Bella evidenza, questa,degli effetti del principio di indeterminazionedi Heisenberg che obbliga il pacchetto d’ondaad acquistare impulso maggiore nella direzionenella quale è più localizzato all’inizio.References(1) M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E.Wieman, E. A. Cornell, «Evidence for Bose-Einstein Condensationin a dilute atomic vapor» XII InternationalConference on Laser Spectroscopy, Capri, Italia 1995 acura di M. Inguscio, M. Allegrini, A. Sasso, pag. 3-6 M. H.Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman,E. A. Cornell, «Observation of Bose-Einstein condensationin a dilute atomic vapor» Science 269, 1989 (1995).(2) Per una prima illustrazione completa dello stato dell’artesi rimanda ai Proceedings della Scuola Internazionale diFisica «Enrico Fermi», Corso CXL «Bose-Einstein condensationin atomic gases» a cura di M. Inguscio, S.Stringari e C. E. Wieman (IOS Press, Amsterdam, 1999)(3) E. Arimondo, W. D. Phillips e F. Strumia (Curatori)«Laser manipulation of atoms and ions» Proceedingsdella Scuola Internazionale di Fisica «Enrico Fermi»,Corso CXVIII (North Holland, Amsterdam) 1992.(4) Per un’analisi del raffreddamento laser finalizzata allaBEC si veda: G. M. Tino, M. Inguscio, «Experimentson Bose-Einstein condensation» Rivista del Nuovo Cimento,22 n. 4 (1999).(5) E. Majorana, «Atomi orientati in campo magneticovariabile», Nuovo Cimento, 9, 43 (1932).(6) F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari«Theory of Bose-Einstein Condensation in trappedgases» Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999).Massimo Inguscio è nato a Lecce nel 1950, si è laureatoin fisica a Pisa nel 1972 ed ha conseguito ilDiploma di Perfezionamento presso la Classe diScienze della Scuola Normale Superiore dove è statoanche studente. Ha svolto attività di ricerca ed hainsegnato in varie Università: Pisa, Napoli e Firenze.In quest’ultima è attualmente professore di FisicaAtomica e direttore del Laboratorio Europeo diSpettroscopia Nonlineare (LENS). Continua ad interessarsidi interazione della luce con atomi e molecolesia per indagini spettroscopiche che per lo studiodi nuovi fenomeni.54
FISICA E TECNOLOGIAIL PROGRAMMA EUROPEO SULLA FU-SIONE TERMONUCLEARE NEL CONTE-STO DELL’ATTIVITÀ MONDIALE: STA-TO DELL’ARTE E PROIEZIONI PER ILFUTUROUmberto Finzi, Charles MaisonnierEuropean Commision, Rue de la Loi 200,B-1049 Bruxelles1. – PreamboloPer uno sviluppo globale sostenibile, è necessarioche i paesi industrializzati mettano apunto una serie di opzioni energetiche a corto,medio e lungo termine. La fusione termonuclearedi nuclei leggeri (per esempio gliisotopi dell’idrogeno: deuterio e trizio), che èall’origine dell’energia irraggiata dalle stelle,è una delle poche opzioni che offrono la prospettiva,a lungo termine, di una sorgente dienergia elettrica di base, che presenta promettenticaratteristiche ambientali e di sicurezza,e utilizza combustibili praticamenteinesauribili ed universalmente accessibili.Le ricerche sulla fusione sono giunte ad unostadio dove sarebbe scientificamente e tecnicamentepossibile costruire il primo reattore sperimentale.La successiva realizzazione di unreattore commerciale richiederebbe tuttaviaimportanti progressi in tecnologia ed in ingegneria,cosicché un impatto sostanziale dellafusione nel campo energetico non è prevedibileprima della metà del secolo venturo.In Europa, le ricerche energetiche possonoricevere supporto dall’Unione Europea(U.E.) attraverso i meccanismi del ProgrammaQuadro di Ricerca. In applicazione delprincipio di «sussidiarietà» (non si deve intraprenderea livello centrale ciò che può essereeseguito a livello periferico), non tutte leopzioni energetiche richiedono per il loro sviluppol’intervento delle Istituzioni Europee,ma la Fusione, a causa della durata e dell’ampiezzadelle ricerche necessarie, lo richiedeindubbiamente. Il Programma Fusione dell’U.E.ha come obiettivo finale la costruzionein comune di un reattore a fusione prototipo;il Programma integra, da decadi, tutte le ricerchesulla fusione magnetica intraprese neiPaesi Membri (e in Svizzera).La collaborazione internazionale è semprestata molto attiva tra i maggiori ProgrammiFusione del mondo: culmina con l’accordo incorso tra i 4 grandi partner (E.U., Giappone,Russia, U.S.A.) per il disegno ingegneristicodi ITER (International Thermonuclear ExperimentalReactor).Lo sforzo europeo globale sulla fusione magneticaè dell’ordine di 450 MioEuro 1 all’anno,ed è finanziato per circa il 45% da fondi comunitari;corrisponde a circa 0,5% della bollettaelettrica del’U.E. Il Giappone spende circa lostesso, e gli Stati Uniti circa la metà. È difficiledare una cifra per la Russia, che continua adavere un programma fusione importante con fisicieccellenti ma mezzi sperimentali limitati.2. – La fusione: concetti di baseQuando nuclei leggeri si urtano con una velocitàrelativa abbastanza alta per superarela repulsione elettrica tra le loro cariche elettriche,possono «fusionare» per formare nucleipiù pesanti; queste reazioni nucleari sonogeneralmente fortemente esotermiche. Per laproduzione di energia da parte dell’uomo, lareazione più accessibile è quella deuterio-trizio,che libera un’energia di 17,6 MeV(1 MeV41,6n10 213 Joule) sotto forma dienergia cinetica dei prodotti della reazione(una particella a ed un neutrone, con rispettivamente20% e 80% dell’energia totale).1Milioni di euro.55
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