X fragile: chiariti alcuni meccanismi chiave

Fonte: Le Scienze

Nella sindrome, l'assenza della proteina FMRP porta a un iperattivazione dei cammini di segnalazione e a una disregolazione nella produzione di proteine in corrispondenza delle sinapsi. La FMRP, proteina mancante nella sindrome dell’X fragile – la più comune forma di insufficienza mentale ereditaria – agisce da interruttore molecolare nei neuroni: ora una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Molecular Cell ha chiarito i particolari di tale processo.In combinazione con una classe di molecole denominate microRNA, la FMRP è infatti cruciale per attivare o interrompere la produzione di altre proteine in risposta ai segnali chimici, come hanno scoperto i ricercatori della Emory University School of Medicine, autori dello studio.“Affinché possano aver luogo i processi di pensiero e di memoria, i neuroni necessitano di produrre in particolari sinapsi e in modo localizzato nuove proteine su richiesta”, ha spiegato Gary Bassell, professore di biologia cellulare e neurologia della Emory University School of Medicine e autore senior dello studio. “A quanto sembra, l’FMRP si è evoluta per utilizzare il microRNA per controllare la sintesi delle proteine nelle sinapsi".Nella sindrome dell'X fragile, l'assenza dell'FMRP porta a una iperattivazione dei cammini di segnalazione e a una disregolazione nella produzione di proteine in corrispondenza delle sinapsi, le quali in risposta subiscono una modificazione strutturale e un deficit nella capacità delle cellule di rispondere ai segnali chimici, che a sua volta si ripercuote sui meccanismi di apprendimento e memoria.
Bassell e colleghi hanno focalizzato la loro attenzione in particolare sulla proteina PSD-95, la cui produzione – si era scoperto precedentemente – è regolata dalla FMRP, sebbene non si sapesse in che modo venisse esercitato tale controllo. Il PSD-95 sembra avere un ruolo importante nel legame tra molecole di segnalazione nelle sinapsi, le parti dei neuroni direttamente coinvolte nell'apprendimento e nella memoria.
“Probabilmente, la mutazione delle sinapsi non non è causata dall'iperproduzione di una singola proteina”, sottolinea Bassell. “Ma riteniamo che perdere la possibilità di produrre la PSD-95 sia una componente importante. (fc)

Al via l'acceleratore Super B, nascerà vicino Roma

Fonte: ANSA e INFN

Nascerà vicino Roma, nell'area dell'università di Roma Tor Vergata, l'acceleratore Super B, uno dei 14 progetti bandiera previsti dal Programma Nazionale per la Ricerca varato in aprile dal Ministero per l'Istruzione, l'Università e la Ricerca
L'annuncio che dà il via al progetto internazionale è stato dato dal presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Roberto Petronzio, nel convegno che riunisce nell'Isola d'Elba 300 fisici di tutto il mondo per dare il via ufficiale al progetto. Finanziato con 600 milioni e gestito dall'Infn, l'acceleratore Super B lavorerà in modo complementare all'accelratore più grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra, e potrà anche essere utilizzato da altri settori della ricerca, come biologia molecolare e nanotecnologie.
Rispetto al suo ''fratello maggiore'' Lhc, l'acceleratore Super B funzionerà come una sorta di zoom. I fasci che si scontreranno al suo interno saranno infatti corti, ma estremamente densi. Grazie a questa caratteristica un evento raro osservato dall'Lhc, con il suo anello da 27 chilometri, potrà essere analizzato in dettaglio nell'anello sotterraneo del Super B, dalla circonferenza di 1,5 chilometri e nel quale si scontreranno elettroni e positroni. Per le loro dimensioni, le due macchine possono essere considerate il Davide e Golia della fisica, ma la loro non sarà una competizione. L'obiettivo comune è studiare alcune delle grandi questioni della fisica contemporanea, come i meccanismi che hanno prodotto la scomparsa dell'antimateria poco dopo il Big Bang o le forze che tengono uniti i componenti fondamentali della materia.
L'acceleratore Super B occuperà un'area di circa 30 ettari del campus dell'università di Roma Tor Vergata e sarà ben collegato con i vicini Laboratori Nazionali di Frascati dell'Infn. I risultati che potrà ottenere saranno fondamentali per la fisica, ma non solo: contribuirà anche a ricerche in campi diversi, come fisica della materia, biologia, nanotecnologie e biomedicina. ''E' la prima volta che una macchina acceleratrice viene progettata fin dall'inizio per soddisfare allo stesso tempo le esigenze della fisica fondamentale e di quella applicata'', ha osservato Petronzio. ''L'università di Roma Tor Vergata si propone di accogliere questa struttura di ricerca in quanto è in grado di offrire un'area sufficientemente vasta (30 ettari) necessaria per la sua realizzazione'', ha osservato il rettore, Renato Lauro. Nell'università romana, ha aggiunto, ''sono presenti ricercatori eccellenti nell'ambito della ricerca di base e fisica applicata, che potranno naturalmente avvalersi della vicinanza fisica e culturale dell'Infn'' e ''per l'operatività di SuperB sarà coinvolta, a pieno regime, una comunità scientifica di oltre mille scienziati e tecnici''. L'acceleratore SuperB è una fabbrica di leptoni tau e di Mesoni B e D, particelle complesse che al loro interno contengono i quark "bottom" e "charm". Tau, bottom e charm sono alcuni dei mattoni fondamentali del modello standard.
Lo schema della SuperB è simile a quello di molti altri acceleratori per la ricerca, detti collisori (collider) poiché fanno continuamente scontrare particelle elementari per studiarne le loro proprietà.
Il primo elemento del complesso SuperB un iniettore lineare (LINAC) dove sono prodotti cinquanta miliardi di particelle elementari in un secondo: elettroni e le loro antiparticelle, i positroni.
Il LINAC inietta continuamente (50 volte al secondo) pacchetti di elettroni e positroni in un piccolo anello, detto accumulatore, dove vengono immagazzinate per alcuni milioni di giri e quindi estratti ed inviati a due grandi anelli sovrapposti (~1.3 km), dove sono accumulate e collidono le une contro le altre.
Lo scopo dell’accumulatore è di migliorare le caratteristiche delle decine di miliardi di elettroni e positroni contenuti in ogni pacchetto: a ogni giro le particelle perdono parte della loro energia sotto forma di luce di sincrotrone che è restituita dalla cavità a radiofrequenza. La radiofrequenza è un campo elettromagnetico variabile nel tempo che agisce sul fascio di particelle come una buona onda oceanica su un gruppo di surfisti, confusamente distribuiti. I surfisti, catturati dal fronte d’onda, si muoveranno tutti insiemi verso la riva. Questo processo, che avviene nell’accumulatore milioni di volte in un secondo, permette di “compattare” i pacchetti di particelle ottimizzandone le caratteristiche spaziali ed energetiche (emittanza).
I pacchetti di elettrono e positroni, sono quindi estratti dall’accumulatore e trasportati fino ai due aneli principali, dove sono iniettati in direzioni opposte.

Nei due anelli sono accumulati duemila pacchetti di cinquanta miliardi di positroni ed elettroni. I pacchetti s’incrociano in un unico punto nel quale avviene la collisione (collider hall), dove si trova il rilevatore che costantemente acquisisce e analizza con potentissimi calcolatori tutti gli eventi prodotti durante l’interazione.
Elettroni e positroni sono “strizzati” nel punto in cui collidono a delle dimensioni mai raggiunte fino ad oggi (36 milionesimi di millimetro) grazie alla tecnica del “Crab Waist” sviluppata recentemente presso i Laboratori Nazionali di Frascati sull’acceleratore DAFNE nel 2009. Questo rende la SuperB, l’acceleratore con la capacità di produrre eventi da studiare (luminosità) più potente del mondo, aprendo inesplorate frontiere per la conoscenza del mondo subatomico.
Il processo di emissione di luce di sincrotrone continua anche nei due grandi anelli di collisione, e anche qui a ogni giro le particelle riacquistano l’energia persa grazie a della cavità a radiofrequenza. La luce di sincrotrone prodotta dalla SuperB ha delle caratteristiche molto vicine a quelle dei più innovativi e potenti acceleratori dedicati alla produzione della sola luce nel mondo (III generazione). La luce di sincrotrone prodotta dalla SuperB è quindi di fondamentale importanza negli studi di biochimica, biofisica, nanotecnologie, struttura e caratteristiche dei materiali Italiani ed Europei.
Le caratteristiche tecniche e le prestazioni della SuperB sono il massimo che oggi l’uomo può pensare e progettare, e per questo è necessario per la sua realizzazione di un team internazionale di scienziati e ingegneri provenienti da molti paesi del mondo e ci si aspetta un'alta ricaduta tecnologica.

Carnivore ...controllo totale antiterrorismo.

Fonte: Wikipedia

Carnivore (conosciuto anche come DCS1000 che significa Digital Collection System) è il nome dato ad un sistema, analogo ad un network tap, implementato dall'FBI (Federal Bureau of Investigation), nei suoi laboratori di Quantico (Virginia). Grazie all'utilizzo di questa scoperta le e-mail vengono controllate così come le conversazioni telefoniche. È una forma di controllo di polizia. Questo sistema è stato messo in funzione dai servizi segreti americani nel periodo immediatamente successivo all'attacco alle Twin Towers (Torri Gemelle) del World Trade Center l'11 settembre 2001 per controllare il traffico in rete e prevenire ulteriori attacchi terroristici.
Con questa piattaforma è possibile intercettare il traffico sui protocolli di navigazione HTTP, FTP, SMTP, e POP3, inviato o diretto a tutte le porte.
L'esistenza di Carnivore viene resa nota il 4 luglio 2000, quando il quotidiano statunitense Wall Street Journal, scrive per la prima volta dell'esistenza di Carnivore, nello stesso periodo in cui il senato americano stava dibattendo sul suo possibile impiego.
Soltanto il 26 ottobre 2002 il governo USA concede il via libera per l'utilizzo su larga scala come conseguenza dell'attacco all'America. DCS1000 da allora viene, infatti, inserito all'interno del pacchetto di misure anti-terrorismo chiamato Patriot Act [1] per contrastare il terrorismo mondiale ed in particolare l'organizzazione di Al-Qaeda.
Il progetto Carnivore è derivato da una precedente esperienza molto simile denominata "Omnivore", che già permetteva di focalizzare l'attenzione su un particolare utente, controllarlo in ogni suo movimento nel cyberspazio oltre a consentire un'analisi approfondita su tutta la posta elettronica; e dal sistema di sorveglianza "Echelon" messo in atto dalla National Security Agency (NSA) durante il periodo della Guerra Fredda.
Si tratta, quindi, di un programma in grado di filtrare i pacchetti di dati che transitano tra l'utente e il provider e di ricostruire i messaggi scambiati: posta elettronica, pagine web visitate e conversazioni in diretta (chat).
Carnovire può essere definito come uno sniffer, con la differenza che i normali sniffer permettono a chiunque l'accesso come amministratore per controllare il flusso di dati il tipo di indagini che si stanno svolgendo; questo sistema, invece, analizza il traffico della rete solo dopo averlo copiato: in questo modo nessuno può conoscere la quantità e il tipo di informazioni intercettate. Il sistema si compone di un computer collegato presso un provider, che copia tutti i dati: esso si inserisce nel segmento della rete in cui si trova la persona sospetta, non interagisce, né intralcia il flusso comunicativo, limitandosi esclusivamente a copiarlo.
I pacchetti di dati così copiati con il software Carnivore vengono automaticamente analizzati da un filtro che cerca le parole o i termini considerati motivo di sospetto dalla polizia federale americana; tutto il materiale ininfluente viene, al contrario, eliminato per occupare il minor spazio possibile in memoria.
I dati vengono trasmessi tramite linea telefonica al client "Packeteer" che ricostruisce i file sulla base delle intercettazioni, il risultato viene successivamente inviato agli operatori federali con l'aiuto del terzo software del pacchetto chiamato "Coolminer", salvato e copiato su un particolare tipo di disco Jaz che quotidianamente viene scaricato dagli uomini dell'FBI.
Le operazioni di copiatura dei dati non rallentano il flusso comunicativo, per cui la presenza di Carnivore nel server è impercettibile; non si tratta di un sistema molto veloce, ma in grado comunque di elaborare milioni di e-mail al secondo.
Il costo del pacchetto è stimato intorno ad un milione di euro.
La procedura per l'installazione del DCS1000 è molto semplice: una volta individuato il soggetto sospetto da controllare, l'FBI chiede al giudice l'autorizzazione per le intercettazioni, specificando che le informazioni rientrano nell'ambito di un'inchiesta penale.
Ottenuto il permesso viene ricercato il provider interessato e si installa il pacchetto che è molto simile alla scatola nera degli aerei, perfettamente sigillata. Periodicamente i poliziotti scaricano e verificano i dati raccolti.
Il governo statunitense potrà confermare o negare il funzionamento del sistema, ma ci sono alcuni aspetti che generalmente sono accettati. Un computer per essere accessibile deve essere fisicamente installato in un ISP o in un'altra locazione dove si può "sniffare" il traffico per cercare messaggi email in transito. La tecnologia non richiede niente di particolare, basta usare un comune packet sniffer o qualcosa di simile (come uno script perl ad esempio).
Si può ottenere la cooperazione degli ISP o dei gestori di una LAN dove installare Carnivore sia volontariamente sia su mandato; una volta che il sistema è piazzato non è solo abilitato a catturare semplicemente ogni email che attraversa il sistema, ma può anche inviare un avvertimento nominando specifiche persone o email che possono essere monitorate. Quando una email equivale a questi criteri, il messaggio viene annotato con le informazioni desiderate come la data, l'ora, il destinatario e il mittente. Tale intercettazione può anche essere inviato immediatamente all'FBI, ma attualmente non si conoscono i dettagli.
Dal momento in cui è stata resa nota l'esistenza di questo sistema, sono nate controverse polemiche legate alle possibili violazione della privacy che questo nuovo strumento di sorveglianza poteva facilmente attaccare: i difensori della sfera privata hanno iniziato una mobilitazione per frenare la curiosità di Carnivore
In particolare tra le misure preventive per tutelare la libertà personale rientra la creazione di programmi anti-Carnivore come il software criptografico chiamato "Antivore" lanciato dalla software House ChainMail; oppure "Camera Sky" in grado di nascondere i dati eludendoli al controllo del DCS1000, infine altri due software come "Freedom" ideato da "Zeroknowledge" e quello della società "NetworIce".
L'FBI ha sempre sostenuto che il DCS100 non avrebbe pregiudicato la privacy dei navigatori poiché, grazie a filtri speciali (che possono essere modificati all'insaputa del provider) , esso è in grado di intercettare solo le informazioni sensibili, una rassicurazione non priva di polemiche.
Inoltre, il già citato, "Patriot Act" fornisce alla polizia informatica americana la libertà di perseguire Hacker stranieri accusati di avere commesso crimini sulla rete degli USA.
La polizia federale ha ammesso di avere usato Carnivore in venticinque casi di cui sedici nel 2000 d cui sei criminali e dieci di spionaggio e terrorismo.
Ci sono diverse speculazioni riguardo l'implementazione, l'uso, e i possibili abusi di Carnivore. Ma i fautori di Free speech e dei diritti civili sono interessati sul potenziale di questo strumento.
L'assistente del direttore dell'FBI Director Donald Kerr ha affermato:
Il sistema Carnivore funziona più o meno come uno "sniffer" e altri strumenti di diagnostica delle reti usati dagli ISP quotidianamente, tranne che fornisce all'FBI l'unica abilità di distinguere tra comunicazioni che potrebbero essere o non essere legittimamente intercettate. Per esempio, se un mandato prevede l'intercettazione legale di un tipo di comunicazione (per esempio, e-mail), ma esclude gli altri (per esempio, online shopping) lo strumento può essere configurato a intercettare solo e-mail che vengono trasmesse da e per un certo nome. ...è un analizzatore di reti molto specializzato che funziona come un applicativo su un normale PC sotto il sistema operativo Microsoft Windows. Funziona come "sniffing" di una determinata porzione di rete e copiando e memorizzando solo i pacchetti che uguagliano precisamente un definito filtro configurato in conformità al mandato. Questo filtro può essere molto complesso e fornisce all'FBI la capacità di raggruppare trasmissioni che si conformano ai mandati scritti, ai mandati "trap & trace", agli ordini di intercettazione Titolo III, etc.... È importante distinguere ora cosa significa "sniffing." Il problema di discernere tra i messaggi degli utenti di Internet è complesso. Tuttavia ciò che esattamente Carnivore fa è che non cerca nel contenuto di ogni messaggio collezionando quelli che contengono una certa parola come "bomba" o "droga", ma seleziona i messaggi basati su criteri espressi nel mandato, per esempio, messaggi trasmessi da e per un particolare account o utente. cryptome.org
L'FBI non si è però fermata a Carnivore iniziando ad utilizzare nuovi sistemi tra i quali: Dragon Ware utile per tracciare ogni movimento del sospetto in rete e "Magic Lantern". Quest'ultimo funzione come un "Trojan Horse" (letteralmente "Cavallo di Troia"), un programma che si installa sul computer del soggetto da controllare e compie una serie di attività tra le quali quella di registrare i tasti premuti sulla tastiera in modo da captare parole sospette (come attentati, terrorismo, ecc...) oltre a fornire chiavi di accesso, password e modalità di decifrazione dei documenti criptati. Il meccanismo che permette di rilevare la chiave di accesso in gergo è chiamato "Keylogging", cioè memorizza le parole inserite dalla tastiera in un file particolare che, una volta elaborato, permette di risalire alla parola chiave. In questo modo, potendo vedere i tasti è possibile risalire a password, testi scritti, programmi eseguiti, indirizzi internet visitati.
La polizia federale americana non ha mai voluto rendere pubblico il codice sorgente di questo sistema per tre ragioni:
Perché gli hacker potrebbero violare il sistema;
Perché esso è protetto da copyright e quindi non è possibile diffonderlo per esigenze contrattuali;
La legislazione degli Stati Uniti (Titolo 18 Sezione 2512 del Codice) impedisce la diffusione di apparecchiature studiate per spiare clandestinamente le comunicazioni di altre persone.
Nonostante questo, la legge americana sulla libertà di informazione ha consentito all'EPIC (Electronic Privacy Information Center) di ottenere 565 pagine di documenti riservati su Carnivore, alcune delle quali sono però state in parte mascherate con inchiostro indelebile tra cui proprio quelle del codice sorgente.
Dopo i prolungati attacchi della stampa, l'FBI ha cambiato il nome di questo sistema da "Carnivore" a "DCS1000."
A metà gennaio 2005 l'FBI essenzialmente abbandona Carnivore in favore di software commerciali[2]. Le motivazioni che hanno spinto la polizia federale verso questa scelta riguardano le forti critiche dell'opinione pubblica contro questo sistema più volte accusato di violare la libertà personale dei cittadini. Esiste, infine, un'altra faccia di Carnivore. Un gruppo di net-artisti interessati alla sperimentazione digitale i "Radical Software Group" (RSG) di New York, hanno clonato il software creato dalla polizia federale americana, per utilizzarlo con degli scopi diversi. Si tratta di una piattaforma situata nella loro città per la net-art chiamata "CarnivorePE", che ha lo scopo di catturare i pacchetti di dati e trasformarli successivamente in musica, immagini o filmati; in questo modo i dati diventano arte.
Il programma è stato messo a disposizione dal RSG di una vasta comunità di altri artisti. Tra questi, un gruppo di italiani chiamato "Limiteazero" ha visto in Carnivore una nuova forma di ready made. Essi hanno sperimentato due forme di arte con questo sniffer: una sperimentazione software chiamata "Actiwe Metaphore" (2002) e una hardware denominata "Network is Speaking" (2004).
La prima traduce gli indirizzi e i dati intercettati in forme tridimensionali, movimenti e suoni, in questo modo il flusso dei dati, normalmente percepibile solo dalla macchina, viene reso visibile a tutti. La seconda, invece, è un'istallazione molto complessa allestita a Milano, essa ricorda la forma di Idra dove le dodici teste del mostro sono rappresentate da 12 monitor LCD appesi al soffitto.
Infine, altri due esempi di arte emergente riguardano: "Policestate" che converte i dati catturati in movimenti per modellini delle macchinine radio comandate della polizia, con movimenti a volte disordinati e altre organizzati in modo da formare vere e proprie coreografie; "Word Wide Painters" che trasforma i dati ricevuti in graffiti sul muro, talvolta riproducendo le bandiere dei paesi di provenienza dei soggetti spiati, i loro indirizzi IP o i siti a cui si connettono, naturalmente in assoluto rispetto della privacy degli utenti.

La Fisica Quantistica incontra la Kabbalah - Video documentario

Il progetto "100 Year Starship": la colonizzazione dello spazio sta per iniziare!

Fonte:

Corriere Scienze

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MILANO - Sarà, se realizzata, la prima astronave destinata ad atterrare su un pianeta dello spazio profondo. Anche se è forte il rischio che, una volta lanciata e percorsa una distanza significativa dalla Terra, non ne sapremo più nulla. Perché è destinata fin dall'inizio a non tornare mai indietro. Gli astronauti infatti sono destinati a diventare coloni.

IL PROGETTO - Simon Worden, il direttore del centro ricerche della Nasa di Ames negli Stati Uniti, ha reso noto nel corso di un seminario della Long Now Foundation tenutosi il 16 ottobre scorso a San Francisco, l'esistenza di un progetto, fino ad ora segreto, che vede collaborare insieme la stessa Nasa e la Darpa (la sigla sta per Defense Advanced Research Projects Agency), l'agenzia scientifica del Pentagono. Il progetto si chiama 100-year Starship, ovvero l'astronave dei prossimi cento anni, questo sarebbe l'arco di tempo in cui la nave spaziale dovrebbe diventare realtà. Sarebbero già stati stanziati dei soldi per tracciare la fattibilità del progetto (100mila dollari da parte della Nasa e un milione di dollari da parte della Darpa) che prevederebbe la creazione di un nuovo tipo di propulsione per rendere possibile il viaggio interstellare. Una delle idee allo studio attualmente, prevederebbe lo sviluppo di una propulsione termica a microonde per permettere alla nave di lasciare il suolo terrestre. Secondo l'idea accennata da Worden, la nave dovrebbe essere alleggerita al decollo del suo carburante che dovrebbe essere lanciato separatamente nello spazio per poi essere agganciato una volta fuori dall'orbita. Ovviamente in caso di un viaggio estremamente lungo bisognerebbe pensare a un numero sufficiente di astronauti per dare continuità alle generazioni che si succederebbero sulla nave, oltre a fornire loro le possibilità di sopravvivere una volta raggiunto il pianeta prescelto. Il primo obiettivo concreto però ipotizzato da Worden e sicuramente prima del passo verso pianeti extrasolari, sarebbero le due lune di Marte, per cui si ipotizza anche una data, il 2030 circa. Le parole di Worden hanno generato una vivace discussione nel mondo nell'informazione scientifica americana, soprattutto per il fatto che il direttore del centro ricerche della Nasa si è in seguito rifiutato di rispondere alle domande dei giornalisti che volevano approfondire il tema. Così, fatto insolito, la Darpa stessa ha emesso un comunicato stampa in cui spiega che il progetto 100-year Starship è più di un semplice progetto ingegneristico volto a fabbricare un nuovo tipo di nave spaziale. Per Paul Eremenko che è il coordinatore della Darpa per il progetto «100-year Starship è un progetto multidisciplinare che prevede innovazioni in una miriade di discipline come fisica, matematica, biologias, economia, psicologia, politica, sociologia, scienze culturali, ingegneria per permettere di avvicinare l'obiettivo dei viaggi spaziali di lunga portata, ma da cui trarrà beneficio l'intera umanità».

INTERROGATIVI - Del resto molti sono gli interrogativi che la notizia del progetto ha portato nella comunità scientifica e non solo. Al di là del superamento dei problemi di carattere ingegneristico e del reperimento dei fondi (per cui la stessa Darpa ha aperto alla collaborazione con i privati) non è chiaro come l'opinione pubblica prenderà l'idea del viaggio senza ritorno. Quest'ultimo infatti costituirebbe il segnale di un passaggio importante: quello dall'esplorazione alla colonizzazione dello spazio extraterrestre. E il punto fondamentale non diventerebbe più solo come raggiungere la meta extraterrestre, ma come riuscire a far sopravvivere l'umanità in un ambiente alieno.

Marco Letizia 05 novembre 2010 (ultima modifica: 07 novembre 2010)

Un passo in avanti per la fusione nucleare

Fonte: Le Scienze

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Grazie a un nuovo dispositivo, il cosiddetto divertore a "fiocco di neve" che riduce le contaminazioni del plasma.

I fisici del National Spherical Torus Experiment (NSTX) del Princeton Plasma Physics Laboratory sono ora più vicini a risolvere una delle grandi sfide della ricerca sulla fusione nucleare: come ridurre l'effetto del calore comunicato dal plasma ad alta temperatura alle pareti della camera in cui esso è confinato grazie alla sperimentazione dei cosiddetti divertori “fiocco di neve” (snowflake”).
Nel reattore di tipo tokamak il plasma assume una caratteristica forma toroidale (“a ciambella”) in virtù dell'azione di intensi campi magnetici. A causa dell'instabilità del plasma, molte particelle che lo costituiscono riescono a sfuggire. Attorno viene creato uno strato di plasma a temperatura inferiore, che costituisce l'interfaccia plasma-materiale. In tale strato, le particelle sfuggite e il calore fluiscono – attraverso una linea di campo magnetico “aperta” - verso un divertore.
Quest'ultimo è un dispositivo che ha lo scopo non solo di proteggere le pareti del reattore dal calore e quindi dall'erosione, ma anche di evitare la contaminazione del plasma. Un metodo utilizzato per proteggere il dispositivo utilizza i divertori, camere in cui possono fluire il calore espulso dal plasma e le impurità.
Se però il plasma che colpisce la superficie del divertore è troppo caldo, si possono verificare la fusione delle componenti poste “di fronte” al plasma e di conseguenza una perdita di potere di raffreddamento.
La recente idea di un divertore magnetico innovativo denominato “fiocco di neve” sviluppata grazie ai calcoli di D.D. Ryutov del Lawrence Livermore National Laboratory è stata realizzata recentemente presso l'NSTX con sole due o tre bobine magnetiche confermando pienamente le previsioni teoriche.
Come sottolineano gli studiosi durante la presentazione dei risultati al Convegno annuale dell'American Physical Society, che si tiene a Chicago in questi giorni, il nuovo dispositivo non influenza le alte prestazioni e il confinamento del plasma ad alta temperatura, ma anzi ne riduce la contaminazione e rappresenta una via praticabile per lo sviluppo dell'energia nucleare da fusione. (fc)

Il Large Hadron Collider genera mini Big Bang ...con temperature di oltre 10 trilioni di gradi!

Cordis

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Il Large Hadron Collider (LHC) ha raggiunto i suoi obiettivi per il 2010 e ha intrapreso una nuova fase di attività, che vedrà gli scienziati impegnati a indagare il tipo di materia presente subito dopo il Big Bang. Negli ultimi sette mesi, gli scienziati al lavoro sul LHC al CERN (Organizzazione europea per la ricerca nucleare) hanno studiato le collisioni tra protoni. Il loro obiettivo principale era quello di ottenere una "luminosità" (una misura del numero delle collisioni) pari a 10 elevato alla 32 per centimetro quadrato al secondo, risultato che hanno raggiunto il 13 ottobre, 2 settimane in anticipo sul programma. Questa fase dell'esperimento dedicata al protone si è conclusa il 4 novembre. I risultati prodotti durante questo periodo comprendono la conferma di alcuni aspetti del Modello Standard delle particelle e delle forze ad alte energie, le prime osservazioni del top quark nelle collisioni tra protoni e i limiti posti alla produzione di nuove particelle come i quark "eccitati". "Questo mostra che l'obiettivo che ci eravamo prefissati per quest'anno era realistico, ma difficile, ed è molto gratificante vederlo raggiunto in questa straordinaria ricerca. Questa è una testimonianza dell'ottima progettazione della macchina, oltre che del duro lavoro svolto per fare sì che avesse successo," ha commentato Rolf Heuer, direttore generale del CERN. "Questo è di buon auspicio per i nostri obiettivi per il 2011." Il LHC ha già iniziato la sua prossima fase di attività, che prevede lo scontro tra loro di ioni di piombo a energie da record, in un tentativo di ricreare il tipo di condizioni che esistevano nei primi momenti di esistenza dell'universo. Le prime collisioni tra ioni di piombo si sono già verificate, suscitando l'entusiasmo degli scienziati che lavorano all'esperimento ALICE, uno dei quattro esperimenti in corso al LHC. "Noi siamo entusiasti di questo risultato! Le collisioni hanno generato mini Big Bang alle temperature e alle densità più alte mai raggiunte in un esperimento," ha esclamato il dott. David Evans dell'università di Birmingham nel Regno Unito. "Questo procedimento, che si è svolto in un ambiente sicuro e controllato, ha generato bolidi sub atomici incredibilmente caldi e densi con temperature di oltre 10 trilioni di gradi, un milione di volte più caldi del centro del sole," ha aggiunto. "A queste temperature persino i protoni e i neutroni, che compongono il nucleo degli atomi, si sciolgono portando a una calda e densa zuppa di quark e gluoni conosciuta come plasma di quark e gluoni. "Studiando questo plasma, i fisici sperano di imparare nuove cose sull'interazione forte, una delle quattro forze fondamentali della natura. L'interazione forte non solo tiene insieme i nuclei degli atomi, ma è anche responsabile del 98% della loro massa. Io adesso non vedo l'ora di studiare un minuscolo pezzo di ciò di cui era fatto l'universo un milionesimo di secondo dopo il Big Bang." Un altro successo per il LHC è rappresentato dal modo in cui la Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) ha sopportato l'immensa quantità di dati generata durante la fase dell'esperimento che ha riguardato i protoni. La WLCG fa ricorso alla potenza di elaborazione di oltre 140 centri di elaborazione nel mondo per supportare gli esperimenti presso il LHC. Il sistema gestisce oltre un milione di elaborazioni al giorno, e le velocità di trasferimento dei dati hanno raggiunto i 10 gigabyte (l'equivalente di 2 interi DVD di dati) al secondo. Gli esperimenti con gli ioni di piombo che si stanno svolgendo ora al LHC porranno nuove sfide alla WLCG, poiché genereranno un maggiore flusso di dati rispetto alle collisioni tra protoni. Test hanno dimostrato che il sistema di memorizzazione dati del CERN dovrebbe essere in grado di sopportare questo flusso di dati. Gli esperimenti con gli ioni di piombo sono stati programmati fino al 6 dicembre, quando il LHC chiuderà per lavori di manutenzione. Ricomincerà a lavorare nuovamente in febbraio, ritornando alle collisioni tra protoni.
Per maggiori informazioni, visitare: CERN: http://www.cern.ch
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Categoria: VarieFonte: CERN; Science and Technology Facilities Council (STFC)Documenti di Riferimento: Sulla base di informazioni fornite dal CERN e dal Science and Technology Facilities Council (STFC)Codici di Classificazione per Materia: Coordinamento, cooperazione; Metodi di misurazione; Ricerca scientifica; Ricerca spaziale e satellitare
RCN: 32739