Una goccia invisibile può raccontare molto, se ad ascoltarla c’è il giusto strumento. Per anni, misurare la radioattività è stato un processo lento, macchinoso, pieno di passaggi tecnici e di attese. Oggi però, un sensore di ultima generazione sviluppato dal National Institute of Standards and Technology (NIST), negli Stati Uniti, promette di rivoluzionare questo mondo. Il suo nome è sensore a transizione di bordo, o TES, e funziona grazie a una tecnologia chiamata spettrometria a energia di decadimento criogenico (DES). La novità non è solo nella sensibilità dello strumento, ma nella rapidità con cui riesce a restituire dati estremamente accurati, anche da campioni piccolissimi.
Sensore criogenico: precisione estrema anche su campioni minuscoli
Mentre i metodi tradizionali richiedono settimane per rilevare e analizzare la composizione radioattiva, il sensore criogenico può ottenere lo stesso risultato in pochi giorni. Lavorando a temperature prossime allo zero assoluto, il TES capta ogni minima energia rilasciata da un singolo atomo. Non si limita a indicare la presenza di radiazioni, ma restituisce una vera “firma energetica” capace di identificare esattamente quali isotopi siano presenti e in quale quantità. Ryan Fitzgerald, fisico del NIST, parla di una vera e propria impronta digitale radioattiva, un’informazione dettagliata come mai prima.
Per sfruttare al massimo la precisione del sensore, i ricercatori hanno messo a punto un processo di campionamento innovativo. Usano un sistema simile a una stampante, in grado di depositare gocce più piccole di un milionesimo di grammo su fogli d’oro porosi. Ogni goccia viene essiccata, pesata e infine analizzata dal TES. Ciò consente di calcolare con precisione l’attività massica, ossia la radioattività per unità di massa, riducendo drasticamente l’uso di sostanze chimiche e strumenti di calibrazione.
Le applicazioni sono vaste. Dall’identificazione veloce di contenuti radioattivi sconosciuti, fino allo sviluppo di nuovi radiofarmaci oncologici, il sensore DES potrebbe accelerare molte operazioni cruciali. Il futuro, secondo gli scienziati, punta a una versione portatile del sistema. L’ idea è quella di un sensore che potrà essere usato direttamente nei siti contaminati, negli ospedali o nelle centrali nucleari.