Ricerca

L’INFN e in particolare i Laboratori Nazionali di Frascati sono stati protagonisti e continuano ad esserlo nello sviluppo di nuove macchine acceleratrici.

I primi decenni del ‘900 videro un’intensa attività nello studio della struttura dell’atomo. L’osservazione dei decadimenti radioattivi e l’interazione di fasci di particelle con la materia permisero ai fisici di effettuare scoperte fondamentali. Contemporaneamente, grazie allo studio della radiazione cosmica, fu possibile osservare particelle fino a quel momento sconosciute. Lo sviluppo tecnologico facilitò successivamente la costruzione di acceleratori, macchine che aumentano l’energia delle particelle facendole viaggiare a velocità prossime a quelle della luce, la massima velocità possibile per qualunque corpo.

La fisica astroparticellare comprende un vasto campo di ricerca con esperimenti condotti principalmente senza acceleratori sulla radiazione cosmica, sui neutrini, sulla gravitazione e sulla meccanica quantistica. Conseguentemente anche le tecniche utilizzate negli esperimenti sono molto eterogenee tra loro: si va dai laser all’utilizzo di materiali di bassa attività, dalla criogenia ai rivelatori di particelle utilizzati nelle altre linee di ricerca.

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.

Gli esperimenti condotti nei Laboratori Nazionali di Frascati riguardano lo studio della struttura della materia, la fisica nucleare e sub-nucleare, l’astrofisica e la cosmologia. Come in tutti i campi della fisica, anche in questi campi le attività di ricerca sperimentali e le ricerche teoriche procedono di pari passo,  complementandosi e concorrendo a stabilire congiuntamente un insieme di nuove conoscenze.

Per la costruzione di nuovi acceleratori e rivelatori di particelle è necessario il continuo sviluppo di tecnologie sempre più avanzate in diversi campi applicativi, dell’elettronica, del calcolo e delle reti informatiche. I Laboratori Nazionali di Frascati sono impegnati in numerosi progetti che riguardano lo sviluppo di nuovi acceleratori, rivelatori e in altri campi interdisciplinari.

Il calcolo scientifico dell’esperimento KLOE-2, il Tier2 e il Servizio di Calcolo dei Laboratori Nazionali Frascati.

Il nostro staff impegnato nel Trasferimento Tecnologico si occupa di potenziare il rapporto tra il mondo della ricerca e quello dell’industria, attraverso azioni di supporto volte a collegare in modo efficace innovazione e impresa.

I Laboratori Nazionali di Frascati hanno ricevuto e ricevono fondi per progetti di ricerca da enti pubblici e privati: Commissione Europea (FP4, FP5, FP6, FP7 e Horizon 2020 ), MIUR (Premiali e Progetti Bandiera), MAECI (Progetti di Grande Rilevanza in Accordi Bilaterali con i paesi extra UE), MISE (Industria 2015, FIT, Industria 4.0), Regione Lazio e Regione Calabria (POR – FSE), NATO, ESA, ASI, Ospedale Pediatrico Bambin Gesù, Silicon Valley Foundation (USA), John Templeton Foundation (USA), tra i principali.