L'unico laboratorio di camere bianche geoscientifiche senza metalli in Germania presso TUBAF apre

Sguardo al nuovo laboratorio di camere bianche senza metalli. / View of the new metal-free clean room laboratory.

Carta geologica con i vari corpi granitici di Aue-Schwarzenberg, Kirchberg ed Eibenstock. Sotto: Confronto tra le età della zircone pubblicate (dati bibliografici) e i nuovi dati della datazione ad alta precisione del zircone (TUBAF) per i tre corpi granitici.

Il laboratorio di camere bianche dispone di un controllo automatico della tecnologia di laboratorio.

Un laboratorio di camere bianche per il settore della Fisica Applicata ha già la TU Bergakademie Freiberg – ora ne verrà aggiunto un secondo. Il nuovo laboratorio di camere bianche dell'Istituto di Mineralogia ha però una particolarità: è privo di metalli. Questo significa che arredi e apparecchiature sono completamente realizzati con materiali non metallici, le parti metalliche necessarie sono rivestite in plastica. Infatti, se ci fosse metallo aperto nella stanza, le analisi altamente sensibili per la datazione delle rocce sarebbero falsate.

Il primo team ad entrare nel laboratorio sarà la Professoressa Marion Tichomirowa e il suo staff. Insieme al Jun.-Prof. Maximilian Lau, al Prof. Johannes Heitmann e ai rappresentanti del Dipartimento Edilizio dell'Università (Ingolf Köhler, Eric Dalke), la mineralogista ha inaugurato il nuovo laboratorio di camere bianche privo di metalli presso la TUBAF il 16 aprile 2024.

Grazie alla cosiddetta datazione Uranio-Piombo, i ricercatori nel laboratorio privo di metalli possono determinare con grande precisione l'età geologica delle rocce. La Professoressa Marion Tichomirowa dirige il laboratorio di isotopi esistente dell'Università e ha significativamente promosso e realizzato la costruzione del nuovo laboratorio di camere bianche privo di metalli nel edificio Clemens-Winkler. “Il laboratorio di isotopi di Freiberg presso l'Istituto di Mineralogia è l'unico in Germania a condurre una datazione di rocce altamente precisa. Rispetto ad altri metodi di datazione, possiamo determinare l'età delle rocce con un'accuratezza dieci volte superiore,” spiega la Professoressa Tichomirowa. Questo rende la datazione Uranio-Piombo l'“orologio geologico” più preciso attualmente disponibile per la ricerca.

Importanti conclusioni per la storia della Terra

Quando si tratta, ad esempio, di determinare la sequenza esatta di vari eventi geologici avvenuti in rapida successione, i ricercatori ricorrono alla datazione Uranio-Piombo. “Prendiamo l'estinzione dei dinosauri: a lungo si è dibattuto se fosse stata causata dall'impatto di un meteorite circa 66 milioni di anni fa o dall'intensa attività vulcanica. Con il metodo di datazione altamente preciso, si è potuto dimostrare che entrambi gli eventi hanno contribuito all'estinzione,” spiega.

Un altro esempio è la formazione di minerali nelle Montagne Metallifere. A tal proposito, la datazione Uranio-Piombo dal laboratorio di isotopi di Freiberg ha già fornito nuove scoperte: “Abbiamo potuto dimostrare che i grandi corpi di granito vicini delle Montagne Metallifere occidentali non sono dello stesso età come si pensava. Invece, i graniti di Aue-Schwarzenberg si sono formati prima (circa 323 – 321 milioni di anni fa), e circa due milioni di anni dopo (tra 321 e 319 milioni di anni fa) si è intruso il granito di Kirchberg. Circa altri cinque milioni di anni più tardi (tra 316 e 314 milioni di anni fa), si è raffreddato il magma del granito di Eibenstock,” spiega la Professoressa Tichomirowa.

Il laboratorio di camere bianche privo di metalli garantisce meno piombo e analisi più precise

Il nuovo laboratorio di camere bianche nel edificio Clemens-Winkler è uno dei pochi al mondo privo di metalli. Poiché tutti i metalli contengono piombo, anche in un laboratorio di camere bianche privo di metalli, la contaminazione da “sporco di piombo” può falsare i risultati della datazione: “Le quantità di piombo prodotte dal decadimento radioattivo nel minerale esaminato, lo zirconio, sono estremamente basse; si aggirano intorno a 50 picogrammi, ovvero 0,00000000005 grammi. La quantità di piombo che si può introdurre nel laboratorio durante le fasi analitiche dovrebbe essere almeno 50-100 volte inferiore. Solo in un laboratorio privo di metalli è possibile raggiungere valori così bassi di piombo ‘cieco’,” si afferma.

Nel nuovo laboratorio, i ricercatori possono ora analizzare anche zirconio più piccolo e più giovane, determinando l'età di queste rocce con maggiore precisione rispetto al passato. Nel campo delle scienze della Terra, la TU Bergakademie Freiberg dispone così di un ambiente di ricerca unico, che consente ricerche all'avanguardia. A livello mondiale, ci sono solo circa 10-15 altri laboratori di camere bianche privi di metalli. I costi di allestimento del laboratorio, circa 2 milioni di euro, sono coperti dal Land Sassonia.