Costruire grandi macchine da sogno e sé stessi

Per prima cosa questa settimana, la storia di un costruttore delle macchine più grandi. Il produttore Kevin McLean parla con lo staff writer Adrian Cho del padre di Adrian e dell'altro suo bambino: un sincrotrone a raggi X.

Successivamente in questo episodio, uno sguardo ai paesaggi auto-organizzanti. La conduttrice Sarah Crespi e Chi Xu, professoressa di ecologia all'Università di Nanchino, parlano di un articolo di Science Advances su come la resilienza in un ecosistema può derivare dall'interazione di una pianta e dalle crepe nel terreno.

Infine, in un segmento sponsorizzato dal Science/AAAS Custom Publishing Office, Jackie Oberst, assistente redattore per la pubblicazione personalizzata, discute le sfide che i ricercatori all'inizio della carriera devono affrontare e come finanziamenti mirati per questo gruppo possono consentire il loro successo futuro. Parla con Gary Michelson, fondatore e co-presidente di Michelson Philanthropies e Aleksandar Obradovic, vincitore del primo premio di quest'anno dell'annuale Michelson Philanthropies e del Premio scientifico per l'immunologia.

L'episodio di questa settimana è stato prodotto con l'aiuto di Podigy.

Informazioni sul podcast scientifico

TRASCRIZIONE

0:00:05.7 Sarah Crespi: Questo è il podcast di Scienza del 5 maggio 2023. Sono Sarah Crespi. Per prima cosa questa settimana, la storia di un costruttore delle macchine più grandi. Il produttore Kevin McLean parla con il giornalista Adrian Cho del padre di Adrian, dell'altro suo bambino e del sincrotrone a raggi X. Successivamente, diamo uno sguardo ai paesaggi auto-organizzanti. Chi Xu spiega come se la passa la Spiaggia Rossa cinese in condizioni sempre più secche e come la resilienza di questo ecosistema sia effettivamente rafforzata dalle crepe nel terreno. Infine, in un segmento sponsorizzato dal nostro ufficio editoriale personalizzato, assistente redattore di Custom Publishing, Jackie Oberst parla con Gary Michelson, fondatore e copresidente di Michelson Philanthropies. E Aleksandar Obradovic, il vincitore del primo premio di quest'anno del Michelson Philanthropies e del Premio scientifico per l'immunologia.

0:01:00.0 Kevin McLean: In fisica, la raccolta dei dati è un'impresa importante. I ricercatori costruiscono macchine giganti come acceleratori di particelle, spesso aprendo nuove strade e realizzando cose per la prima volta in assoluto. Migliaia di scienziati utilizzano queste strutture per fare nuove scoperte, ma col tempo diventano obsolete e necessitano di essere aggiornate. Lo scrittore dello staff, Adrian Cho, è qui oggi con una storia che è sia un rapporto sulla ricostruzione della sorgente di fotoni avanzata presso l'Argonne National Laboratory, ma anche un saggio personale sul lavoro svolto dal suo defunto padre, progettando e costruendo questa enorme macchina scientifica nella sua forma originale. Adrian, bentornato al podcast di Scienza.

0:01:39.0 Adrian Cho: Grazie, Kevin. È bello essere qui.

0:01:41.2 KM: Ottimo. Bene, prima parliamo dell'Advanced Photon Source o APS, immagino come si chiami. Questo è un acceleratore di particelle presso l'Argonne National Lab nell'Illinois. Ma cosa fa esattamente questa macchina?

0:01:55.5 AC: La risposta molto breve, la risposta in una sola frase è che si tratta di una sorgente di raggi X che produce fasci di raggi X di intensità molto, molto elevata, molto stabili e molto puri per tutta la scienza. Quindi puoi sbloccare le strutture delle proteine, puoi osservare le strutture atomiche dei materiali, le crepe nei materiali da costruzione e nei motori, le pale delle turbine, tutto quello che vuoi. Se si tratta di materia su scala atomica, probabilmente esiste un modo per studiarla con i raggi X. Continuano ad essere il modo migliore per osservare la struttura atomica della materia. Ma andando un po' più in profondità, l'APS è un acceleratore a forma di anello lungo 1,1 chilometri, tecnicamente noto come anello di accumulazione. È una specie di sincrotrone se le persone avessero già sentito quella parola. Essenzialmente quello che succede è che prende un fascio di elettroni, li accelera ad alta energia e li manda attorno a questo anello, e fanno il giro dell'anello circa 300.000 volte al secondo perché viaggiano essenzialmente alla velocità della luce.

0:03:05.1 AC: Ed è un principio fisico basilare che se hai una particella carica come un elettrone e il suo percorso viene piegato, si irradierà. Quindi, mentre questi elettroni sfrecciano attorno all'anello, irradiano raggi X e in questo modo puoi creare una sorgente di raggi X molto intensa. E un modo di pensarci, che in realtà non è poi così male, è che se prendessi un panno bagnato e lo girassi da un angolo, farebbero cadere gocce d'acqua. E una cosa simile accade quando gli elettroni vanno in giro, irradiano questi raggi X che escono tangenzialmente dall'anello e vanno in questi tubi a raggi X e vengono convogliati, penso che abbiano 68 stazioni sperimentali tutt'intorno l'anello. E così negli ultimi 27 anni, questo anello ha funzionato per produrre alcuni dei fasci di raggi X più luminosi al mondo e hanno fatto di tutto con esso.