Fisica sperimentale delle energie basse e intermedie
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L’area studia il nucleo atomico, le caratteristiche della materia nucleare in varie condizioni di temperatura e densità, la struttura dei nuclei, il loro decadimento o trasformazione in altri tipi di particelle, i vari meccanismi di reazione tra essi e i processi di interesse astrofisico. Tali studi sono condotti mediante reazioni tra nuclei realizzate presso laboratori nazionali, in particolare presso i LNS dell’INFN, ed esteri, ad energie di 1-100 MeV per nucleone, sfruttando complessi apparati di rivelazione. I risultati vengono poi interpretati tramite avanzati modelli teorici. Le attività dell'area trovano applicazione anche in ambito medico e ambientale.
ASFIN (AStroFIsica Nucleare, CSN3-INFN)
Docenti: S. Cherubini, L. Lamia, R.G. Pizzone, G.G. Rapisarda, S. Romano, M.L. Sergi
L’esperimento ASFIN (AStroFIsica Nucleare, CSN3-INFN) studia le reazioni di fusione nucleare di interesse astrofisico che intervengono sia nella produzione di energia nelle stelle sia nella sintesi degli elementi chimici nel Cosmo. Le attività sperimentali vengono principalmente realizzate ai INFN-LNS applicando, ad esempio, il Trojan Horse Method (THM) o studiando la struttura nucleare in nuclei debolmente legati. Il gruppo ASFIN collabora con istituzioni nazionali ed internazionali e, dal 2001, organizza la European Summer School on Experimental Nuclear Astrophysics.
Chimera - FARCOS
Docenti: E.I. Geraci, B. Gnoffo, G. Politi , F. Rizzo
Il multirivelatore a 4pigreco CHIMERA consente di investigare differenti aspetti delle collisioni nucleari tra ioni pesanti alle energie basse e intermedie, realizzate con fasci stabili e radioatttivi. Le tematiche esplorate includono l’influenza dell’isospin sui meccanismi di reazione, l’analisi della scala dei tempi nella produzione di frammenti, l’evoluzione con l’isospin del termine di asimmetria dell'equazione di stato nucleare a bassa (LNS) e alta densità (GSI-Darmstadt). L’apparato FARCOS è dedicato allo studio di correlazioni, femtoscopia e spettroscopia nelle reazioni nucleari. Tutte le attività sono svolte in stretta collaborazione con l’INFN, in particolare con la Sezione di Catania e i Laboratori Nazionali del Sud.
JLAB12
Docenti: M. De Napoli
JLAB12 e' un esperimento della CSNIII dell'INFN che include tutte le attività presso il Thomas Jefferson National Accelerator Facility (USA). L'obiettivo dell'esperimento e' studiare la dinamica e la struttura interna degli adroni e dei nuclei attraverso la diffusione di elettroni (longitudinalmente polarizzati) contro bersagli nucleari (polarizzati). Le aree di interesse dalla collaborazione JLAB12 sono: fattori di forma del nucleone e dei nuclei; funzioni di struttura del nucleone; interazioni deboli elettrone-
n-TOF
Docenti: A. Musumarra
n_TOF è una sorgente di neutroni pulsati accoppiata a una traiettoria di volo di 200 m, progettata per studiare le interazioni neutrone-nucleo per energie cinetiche dei neutroni che vanno da pochi meV a diversi GeV. L'energia cinetica dei neutroni è determinata dal tempo di volo, da cui il nome n_TOF. Lo studio delle reazioni indotte dai neutroni è di grande importanza in un'ampia varietà di campi di ricerca, che vanno dalla nucleosintesi stellare, agli effetti di rottura della simmetria nei nuclei composti e allo studio delle densità dei livelli nucleari, fino alle applicazioni della tecnologia nucleare, tra cui la trasmutazione delle scorie nucleari, i sistemi azionati da acceleratori e gli studi sul ciclo del combustibile nucleare.
NUCL-EX
Docenti: I. Lombardo, A. Musumarra
Nell'ambito della collaborazione NUCL-EX (Comm. 3, INFN) vengono effettuate misure di alta precisione di reazioni nucleari per lo studio della struttura e della dinamica dei nuclei atomici. Particolare attenzione è stata posta negli ultimi anni allo studio della manifestazione di strutture a clusters di particelle alfa nei nuclei più leggeri. Gli studi vengono condotti mediante l'utilizzo di diverse tipologie di rivelatori allo stato dell'arte: il multirivelatore FAZIA-INDRA ed il rivelatore tracciante di ultima generazione a gas ACTAR/ATS presso i Laboratori GANIL in Francia e i Laboratori Nazionali del Sud; il rivelatore 4pi GARFIELD e l'hodoscopio OSCAR ai Laboratori Nazionali di Legnaro (PD, Italia). Sono stati inoltre effettuati recentemente studi di spettroscopia nucleare del 20Ne mediante reazioni nucleari presso il laboratorio Singletron del DFA.
NUMEN
Docenti: F. Cappuzzello
NUMEN è un progetto di ricerca internazionale guidato dall’INFN presso i Laboratori Nazionali del Sud che si pone l’obiettivo di studiare gli elementi di matrice nucleari del doppio decadimento beta senza neutrini. Tali grandezze sono essenziali per dedurre, da eventuali osservazioni di tali decadimenti nucleari, elementi di fisica oltre il modello standard. Il progetto abbraccia aspetti di fisica nucleare sperimentale, di fisica teorica e di sviluppi tecnologici in un competitivo contesto di ricerca internazionale. NUMEN è sinergico con il progetto NURE, dell’European Research Council.
Radioattività ambientale
Docenti: G. Politi, G.G. Rapisarda, S. Romano
Misure di radioattività alfa, beta e gamma, con strumentazione di ultima generazione, su campioni solidi, liquidi e gassosi e misure di concentrazione di gas Radon, indoor e outdoor.
Misure di spettrometria gamma e alfa su campioni di materiale piroclastico finalizzate allo studio della dinamica dei fenomeni eruttivi dei vulcani, in collaborazione con l’INGV.
Tali attività vengono svolte anche in collaborazione con i INFN-LNS di Catania.
