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Studi scientifici hanno dimostrato che l'irradiazione con raggi ultravioletti UV-C può aumentare la resistenza naturale delle piante ai patogeni e alle malattie, sia prima che dopo la raccolta. Una dose appropriata di raggi UV-C induce la produzione di metaboliti che rafforzano le difese naturali delle piante, effetto noto come "ormesi". L’ormesi è un'alternativa promettente ai fitofarmaci sintetici, che sono dannosi per l'ambiente e la salute umana. Questo Rapporto nasce dalla collaborazione tra ENEA (Centri di Frascati e Casaccia) e CREA (Centro di Ricerca per l’Olivicoltura, la Frutticoltura e l’Agrumicoltura di Roma); esso descrive gli effetti dei raggi UV-C emessi da matrici di Light Emitting Diodes (LED), atti a generare una risposta ormetica in piante di kiwi (Actinidia spp.) esposte al patogeno Pseudomonas syringae pv. actinidiae prima o dopo irraggiamento. Scientific studies have shown that irradiation with UV-C ultraviolet rays can increase plant resistance to pathogens and diseases, either before or after harvest. An adequate dose of UV-C radiation induces the production of metabolites that strengthen plants' natural defenses, an effect known as "hormesis." Hormesis is a promising alternative to synthetic pesticides that are harmful to the environment and human health. This report, the result of the joint work of ENEA (Frascati and Casaccia Research Centers) and CREA (Research Center for Olive, Fruit and Citrus Cultivation, Rome) describes the effects of UV-C radiation emitted by Light Emitting Diodes (LED) arrays, which can generate a hormesis response in kiwifruit (Actinidia spp.) plants exposed to Pseudomonas syringae pv. actinidiae pathogens before or after irradiation.

Le lunghezze d’onda comprese tra 200 e 280 nanometri, intervallo spettrale denominato UV-C, sono particolarmente adatte a debellare batteri e virus in quanto tale radiazione spezza i legami proteici e può danneggiare in modo irreversibile le catene del DNA/RNA. Sino a poco tempo fa, le sorgenti UV-C disponibili in commercio erano lampade a gas, basate tipicamente su deuterio, xenon, vapori di mercurio, o eccimeri. Queste lampade funzionano a tensioni piuttosto elevate, sono fragili e hanno tempi di accensione di diversi minuti prima di arrivare a regime ed emettere la potenza nominale. La disponibilità di LED (Light Emitting Diodes, dispositivi a stato solido) che emettono radiazione nell’intervallo dell’UV-C consente oggi di realizzare una “lampada”, basata su una matrice di tali sorgenti, che utilizza un alimentatore a bassa tensione, può essere disegnata in configurazioni geometriche adattabili ad ogni esigenza, si accende istantaneamente ed è meccanicamente molto robusta. In questo Rapporto Tecnico sono illustrati il progetto, la realizzazione e la caratterizzazione di una lampada a LED UV-C e del relativo alimentatore. È inoltre brevemente descritto un esperimento, a scopo fitosanitario, in cui tale lampada è stata utilizzata. Optical radiation with wavelengths between 200 and 280 nanometers, in the UV-C range, is particularly suitable for eradicating bacteria and viruses, as this radiation breaks protein bonds and can irreversibly damage DNA/RNA chains. Until recently, the commercial UV-C sources were gas lamps, typically based on deuterium, xenon, mercury vapor, or excimers. All of these lamps operate at quite high voltages, are fragile and require several minutes of warming up before working at full power. The availability of solid-state LEDs (Light Emitting Diodes) that emit radiation in the UV-C range allows a “lamp” to be made by assembling an array of such light sources, which uses a low-voltage power supply, can be designed in geometric configurations adaptable to any need, turns on/off instantly and is robust. This Technical Report illustrates the work done at ENEA Frascati on the design and assembly of a UVC LED lamp and of its power supply, its characterization and application to a phytosanitary experiment.

L’Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile (ENEA) e il Ministero degli Affari Esteri e Cooperazione Internazionale (MAECI) collaborano ai fini degli adempimenti previsti dalla legge 15 dicembre 1998, n. 484, così come modificata dalla L. 24 luglio 2003 n. 197, per la ratifica e l’esecuzione del Trattato per il Bando Totale degli Esperimenti Nucleari (CTBT, Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty), con protocollo e annessi, adottato a New York dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite il 10 settembre 1996. Nell’ambito del Centro Nazionale Dati (NDC), il ruolo dell’ENEA consiste nel fornire supporto tecnico all’Autorità Nazionale (MAECI) nella verifica dell’applicazione del CTBT. In particolare, l’ENEA è responsabile del monitoraggio e analisi dei dati provenienti dal Sistema Internazionale di Monitoraggio (IMS) per il rilevamento di radionuclidi (particolato e gas nobili), che è una delle quattro tecnologie utilizzate per la verifica del Trattato e l’unica in grado di fornire elementi di certezza sul fatto che un test nucleare sia avvenuto o meno. Il MAECI e l’ENEA hanno collaborato su queste tematiche tramite apposite convenzioni, di cui l’attuale è entrata in vigore in data 1° gennaio 2023. Il presente documento rappresenta il secondo rapporto periodico del 2023 e descrive lo stato di avanzamento delle attività previste dalla convenzione nel periodo 1/4/2023 - 30/6/2023.