Fisica Nucleare

Gamma

L’attività di ricerca del gruppo di spettroscopia GAMMA della sezione di Milano riguarda lo studio della struttura nucleare attraverso la spettroscopia gamma. Tale attività si svolge nell’ambito di ampie collaborazioni internazionali. Oggetto di studio è la struttura a shell dei nuclei e i loro moti collettivi, sia in sistemi stabili che in nuclei esotici, attraverso diversi meccanismi di reazione e modi di decadimento. L’attività sperimentale si avvale dell’uso di arrays di diversi tipi di rivelatori e di fasci di ioni radioattivi. Il nostro gruppo è anche impegnato nella ricerca e sviluppo relativa a rivelatori a scintillazione di nuova generazione e la relativa elettronica.

Principali argomenti di studio

Struttura a shell e rotazioni “calde”

Lo studio della struttura a shell e delle eccitazioni collettive di nuclei molto lontani dalla stabilità ha acquisito importanza negli ultimi anni. Si sono eseguiti molti esperimenti allo scopo di misurare osservabili, come energia, spin e vite medie, per adattare il modello a shell a questi sistemi. Tra gli interessanti risultati ottenuti, riportiamo l’osservazione di stati dovuti ad accoppiamenti tra eccitazioni di particella singola ed eccitazioni collettive di vibrazione. Inoltre, la risposta di sistemi nucleari in termini di temperatura ad alta energia di eccitazione sopra la linea yrast può essere studiata sperimentalmente attraverso l’analisi del continuo negli spettri. In questo modo, si possono ricavare importanti informazioni sulla transizione tra ordine e caos nei nuclei all’aumentare della temperatura. (per informazioni: Prof. Silvia Leoni)

Risonanze Giganti

Le risonanze giganti sono eccitazioni collettive che coinvolgono un grande numero di nucleoni. Consentono di studiare le proprietà fondamentali dei sistemi nucleari. Ad esempio, attraverso lo studio del decadimento gamma di risonanze giganti in nuclei “specchio” è possibile avere informazioni sulla simmetria di isospin e sulla presenza di isospin mixing. Inoltre, la possibilità di studiare queste risonanze in nuclei lontano dalla stabilità negli ultimi anni, ha portato alla luce l’esistenza di nuovi tipi di eccitazioni colletive, come la risonanza di dipolo “pygmy”. (per informazioni: Prof A. Bracco, dr. O. Wieland, dr. F. Crespi)

Reazioni di trasferimento di molti nucleoni

Reazioni “deep- inelastic” e “multi-nucleon transfer” sono state largamente usate in passato per studiare nuclei pesanti in maniera complementare alle reazioni di fusione-evaporazione per popolare stati ad alto spin in sistemi ricchi di neutroni. Questo tipo di reazioni impiegano sia fasci stabili che radioattivi. L’obiettivo di questo tipo di esperimenti è sia lo studio del meccanismo di reazione che studi di spettroscopia in nuclei vicini alla “neutron drip-line”.beta decay

beta decay

Lo studio del decadimento b in nuclei lontano dalla stabilità è uno strumento importante per accedere alle informazioni fondamentali come la vita media e i canali di decadimento del nucleo padre e sulla struttura del nucleo figlio. Le vite medie sono strettamente correlate con la descrizione della nucleosintesi stellare, in quanto definiscono le traiettorie e le velocità dei processi coinvolti. (per informazioni: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.)

R&D rivelatori

L’attività è volta alla caratterizzazione di rivelatori phoswich e di nuovi materiali a scintillazione come LaBr3:Ce, CLYC, GAGG a GYGAG, usati per la rivelazione di radiazione gamma e neutroni. L’elettronica associata e il sistema di acquisizione sono disegnati a Milano specificatamente per i rivelatori LaBr3:Ce a grande volume del nostro gruppo e per i phoswichs. (per informazioni: Prof. Franco Camera)