Fisica Nucleare Teorica
Il gruppo di fisica nucleare teorica si occupa di due temi interconnessi Struttura Nucleare e Reazioni Nucleari. La struttura viene indagata mediante modelli nucleari (a shell, collettivi, algebrici) che idealizzano il nucleo come sistema a pochi o molti corpi, con l’intento di predire proprietà misurabili come livelli energetici, raggi, momenti e transizioni elettromagnetiche, tassi di decadimento, etc. L’interesse fondamentale sta nel sondare le simmetrie o nell’introdurre correlazioni per comprendere nuovi aspetti dell’interazione forte. Attraverso le reazioni si sonda il nucleo, traendo informazioni spettroscopiche sui livelli energetici. Ad esempio, i processi elettromagnetici permettono di studiare aspetti fondamentali e di stabilire il ruolo degli stati del continuo. Le reazioni sono anche interessanti di per sé, per via dei complessi meccanismi che si instaurano ad esempio in una reazione tra ioni pesanti.
Staff
Professoresse e Professori di I fascia: Silvia Lenzi
Professoresse e Professori di II fascia: Lorenzo Fortunato
Collaboratrici e collaboratori esterni
Paolo Lotti (INFN)
Attività di ricerca
Clusterizzazione e aspetti molecolari dei nuclei leggeri
L'insorgere di cluster di nucleoni (in particolar modo dei cluster alfa) nella struttura dei nuclei più leggeri con numero di massa compreso tra 6 e 20 è un fenomeno ancora non pienamente compreso nelle sue caratteristiche fondamentali. Esistono molteplici evidenze per stati a cluster di tipo molecolare, per cui si possono applicare teorie simili a quelle della Chimica quantistica, corrette però da aspetti tipici della struttura nucleare. Inoltre, le proprietà a cluster emergono anche nella fenomenologia delle reazioni nucleari che coinvolgono nuclei leggeri con interessanti implicazioni per ambiti come la fusione nucleare e l'astrofisica stellare. Noi proponiamo e studiamo modelli algebrici e molecolari, studiando bande rotazionali e vibrazionali e applicandoli allo studio di reazioni cruciali.
Contatti: Lorenzo Fortunato
Evoluzione delle shell in nuclei ricchi di neutroni o di protoni e rottura della simmetria di isospin
Approcci microscopici basati sull'interazione efficace vengono studiati nel modello a shell per nuclei che vanno dalla valle di stabilità ai nuclei radioattivi alle drip-lines. In particolare, catene di isotopi che si spingono nelle zone ricche di neutroni o di protoni della carta di Segré, vengono studiate comparativamente, mettendo in evidenza il cambiamento di numeri magici e le conseguenze. La rottura della simmetria di isospin nell'interazione nucleare è investigata attraverso l'analisi delle differenze di energia tra stati analoghi nei multipletti isobarici (TED e MED). Studiamo l'evoluzione delle shell attraverso proprietà fondamentali come i raggi e i momenti e le transizioni elettromagnetiche, comparando le nostre predizioni con osservazioni sperimentali.
Contatti: Silvia Lenzi
Modello Geometrico Collettivo e Transizioni di Fase Quantistiche
Studiamo il modello geometrico Collettivo quadrupolare (Bohr-Mottelson) e l'Interacting Boson Model (Arima-Iachello) attraverso varie tecniche di soluzione: numeriche, algebriche (alg. di Lie), eq. differenziali, utilizzando superfici di energia potenziale che permettono lo studio delle forme nucleari (sferico, assiale prolato/oblato, triassiale) e delle transizioni di fase di forma tra di esse. L'analisi matematica delle proprietà di transizione (cross-over, 1o ordine, 2o ordine, etc.) tra i vari limiti esatti della teoria consente di trarre informazioni sugli spettri collettivi, sulle transizioni elettromagnetiche in nuclei di massa medio-pesanti e confrontarli con l'esperimento.
Contatti: Lorenzo Fortunato
