Visita ai Laboratori dell INFN 11-12 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
L Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) 2
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 1968. 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
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
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
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MODELLO STANDARD : Fermioni (Costituenti) e Bosoni (Mediatori) 14
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Acceleratori ai LNL CN (1961) TANDEM (1981) AN2000 (1971) ALPI (1995) PIAVE (2005) Ciclotrone SPES (2016) 19
Gli acceleratori 20
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Gli acceleratori 36
Apparati sperimentali ai LNL PRISMA EXOTIC GALILEO LIRAS PISOLO GARFIELD 37
Rivelatori per Fisica Nucleare 38
Rivelatori per Fisica Nucleare 39
Rivelatori per Fisica Nucleare 40
Rivelatori per Fisica Nucleare 41
Rivelatori per Fisica Nucleare 42
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
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
SPES 45
Nuclei esotici 46
La spallazione (nei CR) 47
La spallazione 48
La spallazione 49
La fisica nucleare 50
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La fisica nucleare 52
La fisica nucleare 53
La fisica nucleare 54
La Medicina nucleare 55
La radiobiologia 56
IFMIF Acceleratore lineare con quadrupoli a radio frequenza Rokkasho, Giappone 57
La fissione nucleare 58
La fissione nucleare 59
La fusione nucleare 60
La fusione nucleare 61
ESS Lund, Svezia 62
ESS Lund, Svezia 63
Il Gruppo III dell INFN http://www.infn.it/csn3/ 64
La fisica nucleare 65
Il Quark Gluon Plasma 66
L equazione di stato nucleare 67
L Astrofisica Nucleare 68
L Astrofisica Nucleare 69
A Trieste ALICE 70
A Trieste FAMU 71
A Trieste n-tof 72
A Trieste Astrofisica Nucleare 73
I laboratori Nazionali del Sud https://www.lns.infn.it 74
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
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
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L Adroterapia 79
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La fisica nucleare 81