Al Cern è in fase di sviluppo un innovativo magnete superconduttore dal design unico, ispirato a uno dei formati di pasta più noti: Fusillo. Questo prototipo, pensato per adattarsi a futuri acceleratori di particelle compatti, sarà impiegato nel nuovo anello di accumulazione per l’esperimento Isolde, ma le sue potenzialità si estendono ben oltre la fisica delle particelle. Il suo utilizzo potrebbe infatti rivoluzionare anche la terapia adronica, una tecnica avanzata per la cura dei tumori.
Nell’immagine diffusa dal Cern, il tecnico meccanico Frédéric Garnier sta verificando l’inserimento del former interno nel former esterno del magnete. Si notano chiaramente le scanalature nella struttura, nelle quali successivamente è stato inserito il cavo superconduttore.
Il cuore del progetto: una struttura avvolta su sé stessa
Il design di Fusillo si basa su un cavo avvolto in due bobine annidate, posizionate in modo inclinato lungo le scanalature di un particolare stampo, chiamato former. La bobina interna e quella esterna sono inclinate in direzioni opposte, generando così un campo magnetico di dipolo all’interno del tubo del magnete.
Questo approccio rappresenta una novità assoluta nella creazione di campi di dipolo. Sebbene il concetto teorico fosse noto da decenni, solo recentemente la potenza di calcolo ha permesso di svilupparlo in modo efficace.
Il team del Cern, guidato da Ariel Haziot, ha progettato un sistema in cui più fili isolati vengono attorcigliati insieme, formando una sorta di corda avvolta attorno al former. Questa configurazione consente alla corrente di percorrere più volte il circuito, ottenendo un campo magnetico intenso (3 tesla al centro), ma con un consumo energetico molto contenuto (300 ampere).
Il principio del Canted-Cosine-Theta: una tecnologia in evoluzione
L’idea alla base di Fusillo si rifà al concetto di Canted-Cosine-Theta (Cct), sviluppato per la prima volta negli anni ’60. Questo modello sfrutta campi di solenoidi inclinati in direzioni opposte, sovrapponendoli per generare un campo magnetico controllato. Dal 2014 il Cern sta perfezionando questa tecnologia, arrivando oggi alla realizzazione di Fusillo, il primo dimostratore curvo basato su questo principio.
La sua costruzione, durata circa due anni e mezzo, è ormai nella fase finale e i primi test su scala reale sono previsti per aprile. Questi esperimenti permetteranno di confrontare il comportamento del magnete con le simulazioni teoriche, definendo le successive fasi di sviluppo.
Se i risultati saranno positivi, il magnete Fusillo entrerà in funzione nel nuovo anello di accumulazione per Hie-Isolde entro i prossimi cinque anni, con possibili applicazioni anche in ambito medico.
L’adroterapia: un futuro più accessibile grazie a Fusillo
Tra le possibili applicazioni di Fusillo, una delle più promettenti è la terapia adronica, una forma avanzata di radioterapia che utilizza protoni o ioni leggeri per colpire i tumori in modo mirato. A differenza dei raggi X, che rilasciano energia lungo tutto il loro percorso, i fasci di ioni concentrano la loro energia in un punto preciso, limitando i danni ai tessuti sani circostanti.
Questa caratteristica consente di somministrare dosaggi più elevati in sicurezza, accelerando la distruzione delle cellule tumorali e riducendo gli effetti collaterali. Nonostante i vantaggi, questa tecnologia è ancora poco diffusa: esistono poco più di 100 centri specializzati nel mondo, concentrati principalmente in Europa, Asia e Stati Uniti, mentre in Africa non ne è presente nessuno e in Sud America ne è attualmente in costruzione solo uno.
Uno dei principali ostacoli alla diffusione dell’adroterapia è il costo elevato delle apparecchiature, in particolare dei magneti superconduttori, che richiedono correnti elevate e sistemi di raffreddamento con elio liquido.
Ed è qui che Fusillo potrebbe fare la differenza. Grazie al suo design innovativo, questo magnete necessita di meno corrente, ha una struttura più compatta e un costo inferiore rispetto ai modelli tradizionali. Inoltre, si prevede che possa essere raffreddato “a secco”, senza bisogno di elio liquido, rendendolo più pratico ed economico per applicazioni in campo medico.
Se queste previsioni saranno confermate dai test, il magnete Fusillo potrebbe rappresentare un passo avanti decisivo nel rendere la terapia adronica più accessibile, aprendo nuove prospettive sia per la ricerca scientifica che per il trattamento del cancro.
