Scoperto metodo per misurare i danni da esposizione alle radiazioni

Un gruppo internazionale di ricercatori è riuscito per la prima volta a simulare e quantificare le fasi anticipate dei danni indotti dalle radiazioni che succederanno ad un’esposizione.

“La comprensione completa delle fasi anticipate del processo dei danni da radiazione ci offre la conoscenza e gli strumenti per manipolarle, cosa che è alla base delle nostre necessità”, spiega Alfredo Correa del gruppo delle simulazioni quantistiche nel Lawrence Livermore National Laboratory.

Le radiazioni nucleari conducono ioni altamente energetici che possono penetrare su vaste distanze nella materia. Durante questo precesso, gli ioni energetici rallentano e l’energia si disperde a causa della frizione con gli elettroni della materia. Letteralmente succede come se un motoscafo che si muovesse in acque calme, e il suo passaggio creasse disordine nella densità elettronica, come in una scia.

Il team di Correa in collaborazione con Alfredo Caro del Los Alamos National Laboratory, Jorge Kohanoff dalla Gran Bretagna, Emilio Artacho e Daniel Sánchez-Portal dalla Spagna, per la prima volta ha simulato direttamente questa frizione quantistica degli elettroni in una materia vera.

Questo team che ha pubblicato il risultato di questa ricerca sulla rivista Physical Review Letters, è riuscito a simulare il passaggio di un protone rapido attraverso un cristallino di alluminio. Per spiegare l’energia assorbita dagli elettroni e la grandezza degli impulsi dati agli atomi di alluminio, il gruppo è stato in grado di predire il ritmo con cui il protone si sarebbe fermato e la quantità di moto che avrebbe trasferito.

Si tratta di una simulazione atomistica precisa dell’energia depositata e della quantità di moto che è responsabile dei danni che si producono nella materia.

Questo metodo apre una finestra verso la possibilità di prevedere  gli effetti delle radiazioni su un’ampia gamma di materie complesse.