Il Selective Production of Exotic Species (SPES) è un progetto che riguarda i Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL). Si propone di studiare la materia nucleare in condizioni estreme e produrre radionuclidi per la diagnosi e la cura di patologie cardiache e oncologiche. L’infrastruttura, che ha come componente centrale un ciclotrone, accelera fino a 4,5 milioni di miliardi di protoni al secondo ed è in fase avanzata di realizzazione.
Il progetto si articola in cinque fasi
La conclusione della fase 1 nell’estate del 2024, ha segnato il riavvio delle operazioni con fascio dopo l’ammodernamento del ciclotrone, e ha permesso di collaudare una linea di fascio attraverso l’osservazione del decadimento gamma del radionuclide teranostico rame-67. Sei mesi dopo, nel pieno della fase 2, SPES ha raggiunto un traguardo fondamentale: la produzione di un fascio di ioni instabili a bassa energia. Questo risultato è stato ottenuto tramite la tecnica Isotope Separation On-Line (ISOL), che separa gli isotopi instabili generati dall’irraggiamento di un bersaglio. In particolare, il ciclotrone di SPES ha accelerato un fascio primario di protoni a 40 MeV di energia, a bassa corrente, per circa un’ora e mezza. Questo ha consentito al sistema bersaglio-sorgente di estrarre e selezionare un fascio di ioni, che è stato poi trasportato su una stazione sperimentale. Le misurazioni hanno evidenziato transizioni nucleari nel Si, popolate dal decadimento beta dei nuclei P e Al. I Laboratori Nazionali di Legnaro sono ora ufficialmente una struttura per la produzione di fasci di ioni instabili.
Il completamento dell’intero progetto è previsto entro la fine del 2027. Le fasi successive prevedono il collaudo di ADIGE come nuovo iniettore di fasci stabili per il complesso di acceleratori ALPI entro la metà del 2026 (fase 3), la realizzazione di un’infrastruttura di produzione di radioisotopi ad uso farmaceutico (fase 4), e la post-accelerazione di fasci con il complesso ADIGE-ALPI entro la fine del 2027 (fase 5).
SPES rappresenta il progetto di punta dei Laboratori Nazionali di Legnaro, e la sua realizzazione è attualmente la priorità più alta. Questo progetto renderà possibili esperimenti di fisica nucleare per studiare la struttura di nuclei esotici, come quelli che si formano nelle fasi finali dell’evoluzione stellare. Inoltre, si potrà approfondire la conoscenza sui meccanismi di reazione nelle collisioni tra ioni pesanti a basse energie e si potrà sviluppare la produzione di radionuclidi innovativi di interesse medico.