Milano anni ’60. Presso il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi viene realizzato un ciclotrone per l’accelerazione di protoni con energia da 18 a 45 MeV. È il primo ciclotrone realizzato in Italia e sarà per diverso tempo un punto di riferimento per esperimenti di fisica nucleare delle basse energie. Del nucleo originario di ricercatori che realizzarono il ciclotrone faceva parte Francesco Resmini. Nella seconda metà degli anni ’70 egli fu l’ideatore e il promotore del Ciclotrone Superconduttore, la cui realizzazione iniziò nel 1981. La novità principale è stata l’utilizzo della superconduttività, quel fenomeno per cui alcuni materiali a temperature molto basse assumono resistenza nulla al passaggio di corrente elettrica. Le bobine del Ciclotrone Superconduttore, formate da niobio-titanio, si trovano alla temperatura di -268,96 °C (quella dell’elio liquido che serve per raffreddarle, rendendole così superconduttive), quindi prossime allo zero assoluto (-273,15 °C). Grazie alla superconduttività si ottengono campi magnetici elevati e di conseguenza macchine compatte. Il ciclotrone ha un diametro di 4 m, un’altezza di 3 m e un peso di 200 tonnellate. Un ciclotrone non superconduttivo di pari prestazioni avrebbe un diametro di circa 12 m e un peso di 2000 tonnellate. Il Ciclotrone Superconduttore è stato progettato per accelerare tutte le specie di ioni, dall’elio all’uranio, con energie sino a 100 MeV per nucleone per gli ioni leggeri e 20 MeV per nucleone per i più pesanti. La scomparsa prematura di Francesco Resmini creò molte difficoltà al progetto che fu comunque portato a compimento dai suoi collaboratori. Dopo il completamento delle misure magnetiche a Milano, il ciclotrone fu trasportato ai Laboratori Nazionali del Sud, dove accelerò con successo il primo fascio nel 1994. Ancora oggi è in uso per la fisica nucleare, ma anche per la terapia di alcune forme tumorali dell’occhio (il progetto Catana). La realizzazione di una macchina di questo tipo rappresentò una sfida scientifica e tecnologica impegnativa. Il Ciclotrone Superconduttore è stato il primo in Europa e il terzo nel mondo. Il coinvolgimento e il contributo di aziende italiane è stato importante: l’Ansaldo per l’avvolgimento delle bobine, la Zanon per la costruzione del criostato, la Metalli Industriali per la fornitura del cavo. Per la sua costruzione fu realizzato un nuovo laboratorio, il Lasa (Milano), che ha senza dubbio favorito la crescita in ambito Infn di competenze avanzate nel campo degli acceleratori e della superconduttività applicata. [Carlo De Martinis]

Biografia
Carlo De Martinis, docente presso il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Milano, ha partecipato a tutte le fasi della realizzazione del Ciclotrone Superconduttore. La sua attività attuale è rivolta allo sviluppo di acceleratori per applicazioni in adroterapia.