Visita ai Laboratori dell INFN Gennaio 2019 Laboratori Nazionali di Legnaro

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1 Visita ai Laboratori dell INFN Gennaio 2019 Laboratori Nazionali di Legnaro Francesco Longo Dipartimento di Fisica Universita di Trieste e INFN/Trieste Via Valerio 2, Trieste, 34127, Italy (francesco.longo@ts.infn.it) Slides da A.Gozzelino, E.Menichetti, R.Lea, J.Valente 1

2 L Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) 2

3 Storia INFN L INFN è stato istituito l 8 agosto 1951 da gruppi delle Università di Roma, Padova, Torino e Milano al fine di proseguire e sviluppare la tradizione scientifica iniziata negli anni 30 con le ricerche teoriche e sperimentali di fisica nucleare di Enrico Fermi e della sua scuola. I laboratori sono parte dell INFN dal L ente favorisce l innovazione e promuove il trasferimento al mondo produttivo e alla società delle conoscenze e tecnologie acquisite. I ragazzi di via Panisperna (da sinistra) Oscar D'Agostino Emilio Segrè Edoardo Amaldi Franco Rasetti Enrico Fermi Anni 60: la torre del CN ai LNL

4 Carta d identità dei LNL Missione: Fisica nucleare e astrofisica nucleare (spettroscopia nucleare, dinamiche di reazioni) Tecnologie avanzate per applicazioni in fisica nucleare e multidisciplinare Trasferimento tecnologico Punti di forza: Sviluppo di acceleratori Rivelatori di radiazione Tecnologia delle superfici 4

5 Atomo à Nucleo à Nucleoni: protoni e neutroni, ADRONI = Fatti di quark: con legame nucleare forte] e Elettrone Adroni Fatti di quark Atomo 12 C (Ione Carbonio) = 6 protoni + 6 neutroni protone o neutrone Quark u o d

6 La fisica nucleare 6

7 La fisica nucleare 7

8 La fisica nucleare 8

9 La fisica nucleare 9

10 La fisica nucleare 10

11 La fisica nucleare 11

12 La fisica nucleare 12

13 La fisica nucleare 13

14 MODELLO STANDARD : Fermioni (Costituenti) e Bosoni (Mediatori) 14

15 La fisica nucleare 15

16 La fisica nucleare 16

17 La fisica nucleare 17

18 La fisica nucleare 18

19 Acceleratori ai LNL CN (1961) TANDEM (1981) AN2000 (1971) ALPI (1995) PIAVE (2005) Ciclotrone SPES (2016) 19

20 Gli acceleratori 20

21 Gli acceleratori 21

22 Gli acceleratori 22

23 Gli acceleratori 23

24 Gli acceleratori 24

25 Gli acceleratori 25

26 Gli acceleratori 26

27 Gli acceleratori 27

28 Gli acceleratori 28

29 Gli acceleratori 29

30 Gli acceleratori 30

31 Gli acceleratori 31

32 Gli acceleratori 32

33 Gli acceleratori 33

34 Gli acceleratori 34

35 Gli acceleratori 35

36 Gli acceleratori 36

37 Apparati sperimentali ai LNL PRISMA EXOTIC GALILEO LIRAS PISOLO GARFIELD 37

38 Rivelatori per Fisica Nucleare 38

39 Rivelatori per Fisica Nucleare 39

40 Rivelatori per Fisica Nucleare 40

41 Rivelatori per Fisica Nucleare 41

42 Rivelatori per Fisica Nucleare 42

43 Sommario delle attività Progetti speciali SPES Selective Production of Exotic Species ciclotrone per studiare la fisica nucleare LARAMED sviluppare e studiare radioisotopi di interesse biomedicale IFMIF International Fusion Materials Irradiation Facility acceleratore quadrupolo a radio frequenza ESS European Spallation Source Drift Tube LINAC MUNES sorgente di neutroni ITALRAD fisica nucleare applicata all ambiente Progetti locali di fisica Spettroscopia gamma Fisica nucleare applicata e multidisciplinare Radiobiologia e dosimetria Ricerche in astrofisica (QUAX) Attività di tecnologia Trattamento delle superfici di materiali Infrastruttura di calcolo (Tier2) Divulgazione 43

44 Selective Production of Exotic Species Ciclotrone α β Produzione e ri-accelerazione di fasci esotici. Ioni ricchi di neutroni prodotti da fissione indotta da protoni su UCx (10 13 f/s) γ δ Radioisotopi per la medicina nucleare Dosimetria con neutroni 44

45 SPES 45

46 Nuclei esotici 46

47 La spallazione (nei CR) 47

48 La spallazione 48

49 La spallazione 49

50 La fisica nucleare 50

51 La fisica nucleare 51

52 La fisica nucleare 52

53 La fisica nucleare 53

54 La fisica nucleare 54

55 La Medicina nucleare 55

56 La radiobiologia 56

57 IFMIF Acceleratore lineare con quadrupoli a radio frequenza Rokkasho, Giappone 57

58 La fissione nucleare 58

59 La fissione nucleare 59

60 La fusione nucleare 60

61 La fusione nucleare 61

62 ESS Lund, Svezia 62

63 ESS Lund, Svezia 63

64 Il Gruppo III dell INFN 64

65 La fisica nucleare 65

66 Il Quark Gluon Plasma 66

67 L equazione di stato nucleare 67

68 L Astrofisica Nucleare 68

69 L Astrofisica Nucleare 69

70 A Trieste ALICE 70

71 A Trieste FAMU 71

72 A Trieste n-tof 72

73 A Trieste Astrofisica Nucleare 73

74 I laboratori Nazionali del Sud 74

75 I laboratori Nazionali del Sud I Laboratori Nazionali del Sud costituiscono una solida realtà di ricerca, ben affermata nel panorama scientifico internazionale. Le attività dei LNS sono principalmente rivolte alla ricerca di base nel settore della Fisica Nucleare, dell Astrofisica Nucleare e Particellare, ma anche verso la ricerca applicata, quali la Fisica degli acceleratori, la Fisica dei plasmi, la Fisica nucleare applicata alla medicina, alla biologia e ai beni culturali, il monitoraggio ambientale e di scorie radioattive, l irraggiamento di componentistica per l industria aerospaziale. Ai LNS due acceleratori di particelle, un Ciclotrone Superconduttore ed un Tandem, forniscono fasci di ioni dall idrogeno al piombo con energie sino a diverse decine di MeV per nucleone. Con il metodo di frammentazione in volo è anche possibile produrre fasci di ioni radioattivi. Le proprietà della materia nucleare vengono studiate utilizzando grandi apparati di rivelazione (CHIMERA, MAGNEX, MEDEA) e apparati dedicati che possono essere installati in una delle sale sperimentali disponibili. Ricerche nel campo della Fisica Teorica vengono altresì effettuate negli stessi ambiti tematici. 75

76 I laboratori Nazionali del Sud Per l Astrofisica Particellare è in costruzione una grande infrastruttura di ricerca sottomarina (KM3NeT) per la rivelazione di neutrini presso una sede dei LNS situata a Portopalo di Capo Passero, utilizzata anche per attività di ricerca multidisciplinari (Geofisica, Vulcanologia, Biologia marina, ecc). Ai LNS sono inoltre operativi una sala di irraggiamento per la proton-terapia (CATANA), un laboratorio per i beni culturali (LANDIS), un laboratorio per la radioattività ambientale e altri laboratori per attività multidisciplinari (fotonica, biologia, chimica, ecc.). 76

77 I laboratori Nazionali del Sud 77

78 I laboratori Nazionali del Sud 78

79 L Adroterapia 79

80 I laboratori Nazionali del Sud 80

81 La fisica nucleare 81