INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
La ricerca condotta nell’ambito della fisica nucleare è volta a comprendere la struttura e la dinamica della materia che compone i nuclei atomici.
In questo campo vengono sviluppate tecniche sperimentali per investigare i nuclei in condizioni estreme.
Gli esperimenti condotti con acceleratori di particelle consentono di studiare i meccanismi che regolano il funzionamento delle stelle in tutti le fasi della loro vita e di ricreare in laboratorio le condizioni estreme di densità e temperatura di un plasma di quark e gluoni, uno stato della materia che si presume abbia caratterizzato l’Universo nei primi dieci milionesimi di secondo dopo il Big Bang.
Lo studio delle collisioni tra elettrone e un nucleo consentono di avere una fotografia tridimensionale dell’interno del nucleo. Inoltre lo studio della forza nucleare in presenza dei quark “strani” aiuta a comprendere il comportamento delle stelle a neutroni.
VIP2 (LNGS)
Uno dei principi fondamentali della meccanica quantistica e della fisica moderna è il Principio di Esclusione di Pauli (PEP). La conseguenza più diretta è la struttura degli atomi: il modo in cui gli elettroni riempiono i vari livelli atomici intorno al nucleo. Senza questo principio, la materia non esisterebbe nella forma in cui a noi è nota.
SIDDHARTA2 (LNF)
L’interazione forte, una delle quattro interazioni fondamentali nell’Universo, è descritta dalla cromodinamica quantistica (QCD). Molti aspetti della QCD, specialmente a basse energie, rimangono poco chiari per mancanza di dati sperimentali. SIDDHARTA2 effettua misure uniche al mondo sull’interazione forte utilizzando i kaoni prodotti da DAΦNE.
ALICE (CERN)
Il rivelatore ALICE (A Large Ion Collider Experiment) riesce a identificare le decine di migliaia di particelle che originano dal decadimento del plasma creato a ogni collisione. Queste misure forniscono un’enorme quantità di informazioni (diverse migliaia di terabyte di dati ogni anno), le quali rivelano dettagli che vanno dal funzionamento dell’Universo primordiale alle caratteristiche della forza nucleare forte, dal meccanismo di produzione degli adroni fino studio delle stelle di neutroni.
BGOOD (Bonn PI, ELSA)
La fotoproduzione di mesoni quale metodo di indagine sullo spettro di eccitazione del nucleone è stata usata sin dagli anni ’60. L’uso di fasci di fotoni etichettati e polarizzati con elevato ciclo utile e con energie intorno al GeV e oltre, accoppiati con rivelatori a grande angolo solido, come CLAS e GLUEX al Jefferson Lab, A2 a MAMI, Crystal Barrel a ELSA, GrAAL all’ESRF e LEPS a Sping8, ha portato in anni recenti questa tecnica al livello dello scattering di pioni nello stabilire e determinare …
CLAS12 (JLab)
I nuclei atomici sono costituiti da protoni e neutroni (o nucleoni), che insieme costituiscono più del 99% della materia visibile nell’universo. Essi sono formati da costituenti elementari, quark e gluoni, le cui interazioni sono descritte dalla Cromodinamica Quantistica (QCD).