Fisica e astrofisica nucleare
Sin dalla sua scoperta, la ricerca si è evoluta nello studio del nucleo come un sistema complesso governato dall'interazione forte, con l'obiettivo di esplorare le proprietà della materia che permea il nostro Universo. Questo si ottiene analizzando possibili modi di fondere o frammentare i nuclei durante le collisioni nucleari e/o formando elementi radioattivi esotici o studiando sistemi di particelle generati durante collisioni ad alta energia. Oggi, la ricerca sulla fisica nucleare abbraccia uno spettro di energie molto ampio, indagando argomenti che vanno dai meccanismi che governano l’evoluzione stellare alle condizioni dell’universo pochi secondi dopo il Big Bang. La fisica nucleare moderna comprende molte aree oltre lo studio diretto del nucleo, inclusi esperimenti materia-antimateria, distribuzione dei quark all'interno dei nucleoni e proprietà nucleari da una prospettiva mesoscopica multi-corpo.
Staff
Professoresse e Professori di I fascia: Silvia Monica Lenzi, Francesca Soramel
Professoresse e Professori di II fascia: Antonio Caciolli, Lorenzo Fortunato, Piero Giubilato, Marcello Lunardon, Serena Mattiazzo, Marco Mazzocco, Daniele Mengoni, Giovanna Montagnoli, Sandra Moretto, Francesco Recchia,
Ricercatrici e Ricercatori: Denise Piatti, Fernando Scarlassara
Assegniste/i e Borsiste/i
Davide Chiappara, Sara Pigliapoco, Marta Polettini, Jakub Skowronski, Steffen Turkat
Dottorande/i
Filippo Angelini, Riccardo Biasissi, Chiara Bonini, Giuseppe Andreetta, Sara Carollo, Raquel Nicolas, Caterina Pantouvakis, Elia Pilotto, Damiano Stramaccioni, Chuntai Wu, Luca Zago
Collaboratrici e collaboratori esterni
Pablo Aguilera, Federico Antinori, Dino Bazzacco, Carlo Broggini, Andrea Dainese, Daniele Fabris, Himanshu. Sharma, Franco Galtarossa, Roberto Menegazzo, Xinye Peng, Kseniia Rezynkina, Andrea Rossi, Ravindra Singh, Rosario Turrisi ,
Attività di ricerca
Transizioni di fase della materia nucleare e dinamica adronica
Transizioni di fase della materia nucleare e dinamica adronica esplorano i cambiamenti di stato della materia a livello nucleare e le interazioni tra adroni. Esperimenti come ALICE al CERN, EIC (Electron-Ion Collider) e Na60+ sono fondamentali in questa ricerca. ALICE studia le collisioni di ioni pesanti ad alte energie per comprendere il plasma di quark e gluoni, una fase della materia che esisteva subito dopo il Big Bang. L'EIC, in fase di progettazione negli Stati Uniti, indagherà la struttura nucleare interna e la dinamica delle interazioni forti. Na60+ è un esperimento proposto che esaminerà la produzione di mesoni e l’interazione adronica in collisioni di ioni pesanti. Questi studi sono cruciali per approfondire la nostra conoscenza dei processi fondamentali che governano l'Universo.
Contatti : Piero Giubilato, Serena Mattiazzo, Marcello Lunardon, Francesca Soramel
Sito web: ALIPD, EIC, Na60+
Struttura Nucleare e Dinamica delle reazioni
L'indagine dei nuclei instabili ha rivelato molti fenomeni interessanti ai limiti delle driplines neutroniche e protoniche. I nuclei, sia stabili che radioattivi, possono mostrare configurazioni uniche come strutture simili a molecole, dove le particelle sono legate attraverso lo scambio di nucleoni, e arrangiamenti in cluster. Lo sfruttamento di fasci di ioni radioattivi post-accelerati offre un'opportunità unica per l’esplorazione della struttura e delle reazioni di questi nuclei esotici. Questi metodi permettono di studiare le loro proprietà in ambienti controllati, offrendo preziose informazioni sul comportamento della materia in condizioni estreme.
Contatti : Silvia M. Lenzi, Marco Mazzocco, Daniele Mengoni, Giovanna Montagnoli, Francesco Recchia
Sito web: GAMMA@LNL, GRIT, SPES
Astrofisica Nucleare
L'astrofisica nucleare si basa su metodi diretti e indiretti per studiare le reazioni nucleari che guidano i fenomeni stellari e la formazione degli elementi. LUNA (Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics) presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN indaga reazioni rare in un ambiente privo di radiazioni cosmiche. AsFiN (AstroFisica Nucleare) impiega il Metodo del "Cavallo di Troia" per studiare queste reazioni indirettamente, cruciale per comprendere la formazione di nuclei leggeri, la fusione nucleare nelle stelle e le supernove. Sezioni d'urto precise possono essere ottenute da spettroscopia gamma e di particelle, spettrometri solenoidali e l'utilizzo di fasci di ioni radioattivi al fine di migliorare i modelli di nucleosintesi, che affrontano questioni astrofisiche fondamentali sulla formazione, l'abbondanza degli elementi e l'evoluzione stellare.
Contatti : Antonio Caciolli, Marco Mazzocco, Daniele Mengoni, Denise Piatti, Francesco Recchia
Sito web: LUNA, nuclear astrophysics
Applicazioni della fisica nucleare
Il progetto per la produzione di Radioisotopi per la Medicina LARAMED è altamente innovativo per la medicina nucleare, e sinergico con il progetto ISOLPHARM. Con un focus sulla produzione di radionuclidi ad alta purezza cruciali per diagnosi e terapia, LARAMED sfrutta la tecnica di separazione isotopica on-line (ISOL). Questo metodo all'avanguardia basato su acceleratore, attualmente impiegato presso i Laboratori Nazionali di Legnaro dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, costituisce elemento chiave per ISOLPHARM. Sfruttando i fasci di ioni radioattivi SPES (RIBs), ISOLPHARM mira a produrre radioisotopi di alta qualità dedicati ad applicazioni radiofarmaceutiche. Insieme, LARAMED e ISOLPHARM miglioreranno precisione ed efficacia nei trattamenti medici in tutto il mondo.
Contatti : Marcello Lunardon, Sandra Moretto
Sito web: ISOLPHARM, LARAMED
