AMBIENTE
L'inquinamento dell'aria e delle risorse idriche, la sostenibilità dell'utilizzo delle risorse naturali, il contenimento dei cambiamenti climatici sono alcune delle sfide ambientali globali oggi al centro dell'attenzione. In questo scenario elementi chiave a supporto delle politiche di tutela della salute e qualità di vita dei cittadini è sono il monitoraggio e la determinazione delle cause dell'inquinamento: ne sono esempi il monitoraggio della radioattività ambientale e lo studio della qualità dell'aria, strumenti per determinare e controllare le diverse fonti di inquinamento.
Per poter sviluppare politiche efficaci di riduzione dell’inquinamento dell’aria, a tutela della salute dei cittadini, è necessario determinate le sorgenti del particolato atmosferico e quantificarne il contributo. In particolare, è fondamentale distinguere tra sorgenti naturali (ad esempio spray marino o polvere del suolo) e antropiche (come traffico e riscaldamento) per poter determinare gli interventi potenzialmente più efficaci. A tal fine è necessario conoscere la composizione completa del particolato: l'INFN ha sviluppato una notevole esperienza nell’uso di tecniche analitiche con fasci di particelle (Ion Beam Analysis, IBA), per rivelazione ad alta efficienza, alta sensibilità e con tempi di analisi ridotti della maggior parte degli elementi di interesse. L’INFN ha inoltre sviluppato approcci integrati che consentono l’uso sinergico di informazioni provenienti anche da ulteriori tecniche analitiche accessorie e/o complementari. Per la discriminazione tra le diverse fonti, all'INFN si utilizzano tecniche statistiche di analisi multivariata, che richiedono in ingresso dati composizionali per un gran numero di campioni, che siano rappresentativi delle variazioni anche su larga scala temporale. Nell’ambito dello studio del cambiamento climatico, è di particolare interesse ricostruire i fenomeni di trasporto del particolato, sfruttando modelli ed il confronto dei dati sperimentali raccolti in campagne simultanee dedicate, in siti diversi.
I centri di misura della radioattività dell'INFN sono una rete di monitoraggio della presenza in ambiente di elementi radioattivi di origine naturale ed artificiale, con capacità e sensibilità di misura tra i migliori a livello internazionale in grado di consentire l'accurata caratterizzazione e controllo della radioattività sul territorio in caso di incidenti nucleari. Inoltre applicando tecnologie nucleari è possibile misurare contaminazioni radioattive nei materiali (anche in situ) o realizzare carte della radioattività del territorio, prevedendo il contenuto di Uranio, Torio e Potassio-40 e la distribuzione superficiale di Cesio-137 di origine antropica.
Per lo studio del particolato atmosferico l'INFN può contare su un centro specializzato, il Laboratorio di tecniche nucleari per l'Ambiente e i BEni Culturali (LABEC), mentre i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), grazie ai 1.400m di roccia che li sovrastano, sono un centro di riferimento per misure di radioattività a bassissimo fondo.