Lo Zaino Protonico: come funziona?

Lo zaino protonico è un acceleratore di protoni nucleari inventato dai Ghostbusters nel 1984, nella loro prima pellicola, con lo scopo di acchiappare fantasmi che ha fatto gioire generazioni di bambini e nerd, ma la sua struttura è basata su qualcosa di scientifico e reale oppure è solamente frutto della fantasia dei due autori Harold Ramis e Dan Aykroyd?

Lo zaino protonico forse è uno degli oggetti più iconici degli anni ottanta, insieme alla DeLorean ed altre chicche tecnologiche che hanno fatto impazzire quegli anni, oggetto che incarnava alla perfezione l’unione tra scienza e fantasia e che è riuscito a far giocare migliaia di bambini con i famosi “fustoni del Dash” messi a tracolla. Ma che cosa era quello zaino? Come funzionava? Dunque nella finzione scenica, viene definito come un acceleratore di protoni portatile, capace di catturare i fantasmi.

Perché preoccuparsi? Ognuno di noi porta sulla schiena un acceleratore nucleare non autorizzato.

Peter Venkman

Lo zaino protonico funziona concentrando protoni (nel primo film si definisce come collider di positroni) e la pistola è definita una bacchetta di neutroni (neutron wand), utili per attaccare le entità ectoplasmatiche caricate negativamente. In pratica la “proton gun” forma uno schermo di energia utile per immobilizzare fantasmi e posizionarli sopra una trappola per catturarli. I fantasmi, secondo la LORE di Ghostbusters, sono fatti di energia negativa e per “acchiapparli” appunto ci vuole dell’energia positiva, ed è proprio per questo motivo che lo zaino rilascia un fascio di protoni fatti collidere a grande velocità e incanalati nella bacchetta a neutroni.

Il Dr. Egon Spengler ha pensato e progettato lo zaino di ben 16 chili totali ed il Dr. Ray Stantz è stato lo scienziato che l’ha realizzato; nel film si riesce a capire il funzionamento attraverso poche battute, addirittura in una scena tagliata si vede Egon collegare lo zaino ad una presa della corrente per ricaricarlo, batterie che poi, come viene ricordato nel secondo capitolo, hanno una durata di 5000 anni (qualche qui-pro-quo nel caso delle batterie c’è). Tuttavia sempre per capire il funzionamento di questo meraviglioso oggetto, secondo le sceneggiature, i fumetti e anche i videogiochi il carburante attiva gli attuatori che a sua volta alimentano il distributore primario di energia, quest’ultimo ha lo scopo di spingere il gas idrogeno, dopo averlo ionizzato, in una camera apposita attraverso tre tubi all’interno del ciclotrone, a questo punto si attiva la proton gun che permetterà il passaggio di protoni. Proprio in un dialogo del film Ghostbusters, si dice che funzioni come un ciclotrone, in quanto produce proprio un flusso ad alta potenza caricato di particelle, ma nella scienza come funziona un ciclotrone?

Un ciclotrone, o acceleratore circolare, è una macchina usata per accelerare fasci di particelle elettricamente cariche (normalmente ioni leggeri) utilizzando una corrente alternata ad alta frequenza ed alta tensione, in associazione con un campo magnetico perpendicolare. Questo acceleratore fu inventato il 27 gennaio 1930 e perfezionato poi nel 1932 dal fisico Ernest Orlando Lawrence ed è usato ancora oggi (nella sua formula originale) in chimica nucleare per la produzione di isotopi radioattivi e in medicina, principalmente per il trattamento dei tumori. Contrariamente a un ciclotrone reale (che produce flussi di particelle ben uniti tra loro) il flusso che proviene dal proton pack tende a curvare in modo evidente (benché rimanga nella zona in cui lo si sta sparando) ed è molto distruttivo su oggetti solidi causando gravi danni a materiali di ogni tipo.

L’acceleratore nucleare ovviamente è collegato alla proton gun con la quale, grazie ai vari interruttori ben spiegati in Ghostbusters Legacy, è possibile modificare la lunghezza del raggio, l’intensità ed i gradi del flusso di polarizzazione. Considerando tutte le teorie così collaudate, anche se lo stesso Venkman ricorda che un vero collaudo non c’è mai stato, sembrerebbe quasi una “realtà” creare un acceleratore nucleare portatile: chiaramente si tratta di utopia. Un acceleratore nucleare così come è concepito (ad oggi) è impossibile da rendere trasportabile, o quantomeno a misura di zaino alla Ghostbusters, perché proprio la velocità delle particelle dipende anche dal diametro dell’acceleratore, ecco perché si costruiscono acceleratori sempre più grandi e gli elettromagneti necessari rendono pesantissimo anche un acceleratore di diametro minimo.

Un acceleratore nucleare così come è concepito è impossibile da rendere trasportabile, o quantomeno a misura di zaino alla Ghostbusters

Tuttavia da diversi anni si sta lavorando ad un qualcosa di similare, ovviamente non per stanare ectoplasmi vari. Si tratta della pistola a raggi ionici o ion ray gun: in sostanza è uno strumento che amplifica il segnale di un integrato 555 fino a circa centomila volt usando amplificatori, trasformatori e un moltiplicatore di Cockcroft-Walton, altro non è che un apparecchio che permette di convertire della corrente elettrica alternata a bassa tensione in corrente continua ad alta tensione. Non spara protoni, in quanto servirebbe anche un serbatoio di idrogeno (con tutta la pericolosità a suo seguito) ma produce abbastanza tensione da ionizzare gli atomi dell’aria vicino al terminale di scarico per poi respingerli in un getto che a sua volta può caricare elettricamente quello che tocca. In questo video è possibile vederne un esempio pratico:

Tornando allo zaino protonico, appurato che in realtà ancora si tratta di fantascienza, dobbiamo ricordare che secondo il fumetto, l’energia massima dei proton pack è di 500.000 megahertz, ed hanno un meccanismo di autodistruzione capace di generare potenza per un raggio di metà miglio. Il Dott. Venkman definisce i proton pack come degli acceleratori nucleari non autorizzati, ma una scena tagliata della sceneggiatura del film afferma che non vi è materiale radioattivo attivo, ma solo uno scarto statico. E l’incrocio dei flussi?

Immagina che la vita come tu la conosci si fermi istantaneamente, ed ogni molecola del tuo corpo esploda alla velocità della luce

Dott. Egon Spengler

L’incrocio dei flussi è stato inizialmente sconsigliato in quanto Egon lo definisce come un’inversione protonica totale e potrebbe portare a risultati catastrofici. Tuttavia, in uno sforzo disperato per fermare Gozer, gli stessi Ghostbusters decidono di incrociare i quattro flussi contemporaneamente, proprio per causare l’inversione protonica totale nella loro dimensione e in quella fantasma, senza però intaccare la struttura molecolare della nostra. GIi acchiappafantasmi sparando con un unico flusso all’interno del portale di Gozer fanno esplodere così ogni particella fisica della stessa divinità, facendolo ritornare alla sua dimensione d’origine. Questo è quello che la “scienza” ci può raccontare su questi famosi oggetti, resta il fatto che un oggetto così iconico non c’è bisogno di averlo funzionante alla perfezione (anche se sarebbe epico) perché la fantasia dei bambini, e non solo, è proverbiale e alcune volte basta un piccolo zaino fatto di cartone con una bacchetta al suo fianco per simulare le incredibili battaglie dei mitici Ghostbusters: non è forse questa la grande magia del cinema?