Coordinatore: Silvia Piantelli
Edificio di Fisica Sperimentale
Stanza: 114 (I piano) -- Telefono: 055 / 457 2693 -- Mail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
Le attività di ricerca e indagine sul nucleo atomico sono coordinate a livello nazionale dalla Commissione Scientifica Nazionale 3.
Le attività di ricerca nella Sezione di Firenze dell'Istituto hanno una radice ben consolidata; infatti nel dopoguerra si sviluppò presso la sede storica di Arcetri un forte gruppo di ricercatori, molti dei quali universitari associati all'INFN, che si dedicò per anni alle proprietà di base della stuttura dei nuclei atomici. Il gruppo, a vocazione eminentemente sperimentale, si è poi aperto dagli anni '80 alla fisica degli ioni pesanti quando in campo internazionale prese importanza lo studio dei meccanismi di reazione e della fenomenologia dei nuclei portati in condizioni estreme.
Ancora oggi il gruppo di Firenze si dedica sui due filoni di ricerca sperimentale: uno sulla struttura dei nuclei atomici mediante misure principalmente di raggi gamma, l'altro sulle proprietà dei nuclei quando sono portati in condizioni molto lontane dalla stabilità mediante reazioni tra ioni pesanti ad energia dalla barriera Coulombiana fino a quelle dette di Fermi (20-100MeV/u). Gli studi sono condotti con apparati sperimentali spesso progettati, costruiti e verificati dal gruppo di Firenze, con moduli e tecniche diverse a seconda del tipo di fenomeno da studiare e del campo di energia del fascio.
Gli esperimenti sono effettuati, beneficiando di una rete di laboratori che include il Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) e i Laboratori Nazionali del Sud (LNS), in Italia, e il CERN e GANIL in Europa.
I ricercatori fiorentini negli ultimi anni si sono impegnati anche nella caratterizzazione di nuclei esotici, nuclei che sono fortemente instabili e non si trovano in natura. Per produrli si ricorre a impianti e tecniche nucleari opportune; due di questi impianti sono in sviluppo anche in Italia ai LNL (SPES).  e ai LNS (FRAISE). Con i fasci di ioni instabili che saranno disponibili si estenderanno gli studi finora fatti con ioni stabili. Così si affronterà la dinamica delle reazioni nucleari producendo sistemi con inconsueti rapporti fra numero di neutroni e di protoni; analogamente, si studierà in dettaglio le proprietà vicine al ground-state (stato fondamentale) di nuclei molto esotici con il popolamento di livelli eccitati tramite reazioni di fusione-evaporazione o di scambio di trasferimento di nucleoni.
FAZIA (Forward A and Z ion Identification Array)
Il progetto FAZIA raggruppa più di dieci istituti di fisica nucleare che sono attivi nel campo delle reazioni indotte di ioni pesanti vicino e al di sotto dell'energia di Fermi. I due principali gruppi di questo progetto sono in Italia e in Francia ma la collaborazione include ricercatori di Spagna, Polonia e di Korea del Sud.
L'obiettivo del progetto è condurre esperimenti con un rivelatore di particelle cariche che copra un ampio angolo solido, con eccellente granularità e buona risoluzione temporale. FAZIA è progettato spingere al massimo la separazione isotopica degli ioni rivelati usando fasci di ioni sia stabili che radioattivi. Esso permette di studiare la termodinamica e la dinamica dei nuclei esotici, esplorando i gradi di libertà di isospin (connesso al rapporto fra neutroni e protoni) della materia nucleare, nonché il loro ruolo nell'equazione di stato nucleare ad alte temperature e a densità nucleari lontane da quelle di saturazione
Referenti: Giovanni Casini (at) fi infn it (international spokesperson); Sandro Barlini (at) fi infn it (local coordinator)
Sito Web: http://fazia.in2p3.fr/
SPES (Selective Production of Exotic Species)
Il progetto SPES è volto a costruire presso i Laboratori Nazionali di Legnaro una facility per lo studio di fasci di ioni radiattivi (Radiative Ion Beams, RIB) come passo incrementale verso EURISOL e per coprire un'ampia gamma di attività che riguardano la fisica nucleare applicata alla scienza dei materiali e alle applicazioni mediche.
Il facio di SPES utilizza fasci radiattivi prodotti in reazioni di fissione indotta. I fasci radiattivi prodotti potranno poi essere riaccelerati utilizzando il super-acceleratore compatto dei Laboratori di Legnaro (PIAVE-ALPI).
Referente locale : Giovanni Casini (at) fi infn it
Sito Web: http://www.lnl.infn.it/~spes_target/ENG/what-is-spes.php
L'esperimento GAMMA
L'esperimento GAMMA effettua misure di fisica nucleare di spettroscopia gamma e da fotoni convertiti e contribuisce allo sviluppo della strumentazione per la spettroscopia gamma nella Collaborazione Europea AGATA.
Il programma di fisica include i seguenti argomenti:
- Struttura a shell del nucleo per nuclei con elevato numero di neutroni
- Simmetria di isospin ed energia di appaiamento n-p
- Punto critico delle transizioni tra diverse specie nucleari.
Referente: Adriana Nannini (at) fi infn it
Sito Web: http://www.pd.infn.it/gamma/