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DIPARTIMENTO DI FISICA NUCLEARE E TEORICA

M. Livan

Incontro con le matricole di Fisica6 Ottobre 2009

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Tuesday, October 6, 2009

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PresentazioneIl Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica (DFNT) dell’Università di Pavia nasce nel 1983 dall’ unificazione degli Istituti di Fisica Nucleare e Fisica TeoricaNel presente Anno Accademico afferiscono al Dipartimento 8 Professori Ordinari, 7 Professori Associati, 16 Ricercatori Universitari, 10 tecnici e 3 amministrativi.Il DFNT ospita la Sezione di Pavia dell’ Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) che dispone di finanziamenti propri, proprie attrezzature e proprio personale (34 tra ricercatori, tecnici e amministrativi)INFN e DFNT utilizzano poi un grande capannone ed una palazzina appositamente realizzati a poca distanza in Via Ferrata, per la realizzazione di strumentazione per gli esperimentiIl DFNT è coinvolto nella gestione e nell’utilizzo a scopi scientifici del Laboratorio Energia Nucleare Applicata (LENA) dell’Università che dispone di un reattore di ricerca TRIGA MARK II da 250 KW di potenzaIl DNFT e l’ INFN sono coinvolti nella realizzazione e, in futuro, nell’ attività di ricerca del Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) in fase di commissioning a poche centinaia di metri dal Dipartimento

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RicercaDFNT e INFN costituiscono una unica comunità scientifica che svolge attività molto diversificate:

Interazioni Fondamentali (gravitazionale, debole, elettromagnetica e forte) dal punto di vista sia sperimentale che teorico.

Proprietà dei nuclei atomici (Fisica Nucleare)Proprietà delle particelle elementari (Fisica Subnucleare)

Meccanica quantisticaAstrofisica teorica e sperimentale (sonde Cassini e AGILE)Econofisica (applicazione di metodi della Fisica Teorica all’economia)Terapie antitumorali con Neutroni e Ioni CarbonioRadiobiologiaSviluppi tecnologici nel campo dell’elettronica e dei rivelatori di particelle

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RicercaLa maggior parte di queste attività sono svolte in grandi centri di ricerca internazionali e nazionali quali: CERN (Ginevra) , FNAL (Chicago), MAMI (Mainz), PSI (Zurigo), LNF (Frascati), LNGS (L’Aquila), LENA e CNAO (Pavia)A Pavia vengono progettati e costruiti apparati sperimentali da installare nei Laboratori e viene svolta l’analisi dei dati sperimentali raccolti.A Pavia si svolge inoltre una intensa attività di Fisica TeoricaSono in atto collaborazioni con circa 300 istituzioni italiane e straniereIl DFNT e l’INFN producono, ogni anno, un centinaio di pubblicazioni su riviste internazionali , una ventina di relazioni a convegni internazionali e numerose tesi di laurea, di laurea magistrale e di dottorato

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Fisica Subnucleare con acceleratoriATLAS e CMS al Large Hadron Collider (LHC) al CERN

LHC è un collider pp che è previsto entrare in funzione tra poche settimane dove fasci di protoni saranno fatti collidere ad energie fino a 14 TeVEntrambi gli esperimenti sono progettati per la ricerca del Bosone di Higgs (elemento fondamentale del cosiddetto Modello Standard), per la ricerca di nuove particelle previste dalle Teorie Supersimmetriche (SUSY) e per la rivelazione di nuovi ed inaspettati fenomeni che si possano manifestare a queste energie fino ad oggi inesplorate

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Fisica Subnucleare con acceleratoriCDF al Tevatron di FNAL

L’esperimento studia le interazioni protone-antiprotone a 1.96 TeV con particolare riguardo alla fisica dei quark pesanti (top, bottom), alla violazione di CP e fisica di precisione dello Standard Model

MEG al PSI di ZurigoStudio della violazione del numero leptonico tramite la rivelazione del decadimento radiativo del muone (μ ⇒ e γ). Tale decadimento dimostrerebbe l’esistenza di nuova fisica. Misura estremamente difficile.

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Fisica Subnucleare senza acceleratoriICARUS ai LNGS

Ricerca delle oscillazioni di neutrino mediante un rivelatore ad Ar liquido esposto a fasci di neutrini provenienti dal CERN e , in seguito, ricerca del decadimento del protone

WARP ai LNGSRicerca della materia oscura sotto forma di particelle pesanti debolmente interagenti (WIMP) mediante un rivelatore ad Ar liquido e gassoso

ARGOStudio di sciami generati nell’atmosfera da raggi cosmici. Rivelatore di 10000 m2 situato in Tibet a 4300 m sul livello del mare

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Ricostruzione di un evento prodotto da un raggio cosmico in ICARUS


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Fisica Nucleare sperimentaleGDHN a MAMI

Raffinato esperimento sulle interazioni tra fotoni polarizzati e protoni polarizzati per verificare la struttura interna del protone con particolare riguardo allo spin

ATHENA al CERNStudio della produzione di anti-idrogeno mediante cattura in apposite trappole elettromagnetiche di positroni e antiprotoniSono in preparazione esperimenti per determinare il comportamento dell’antimateria in campi gravitazionali al CERN e ulteriori studi sull’annichilazione protone-antiprotone nell’esperimento PANDA al GSI

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Fisica applicata alla medicinaBNCT (Boron Neutron Capture Therapy)

Studio per la cura di tumori al fegato ed ai polmoni mediante l’irraggiamento con neutroni

N2PStudio di rivelatori per misure ad alta precisione di flussi di neutroni per applicazioni in medicina nucleare, dosimetria e sicurezza

RadiobiologiaStudio dei meccanismi di azione delle radiazioni ionizzanti sulle strutture biologiche con applicazioni in radioterapia, radiodiagnostica e radioprotezione. Studio degli effetti delle radiazioni nello spazio

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Astrofisica e Fisica SpazialeSonda Cassini

Sonda spaziale per la ricerca di onde gravitazionali, misura di precisione della deflessione di onde elettromagnetiche nel campo gravitazionale del Sole

AGILEMissione spaziale dedicata all’ astronomia delle sorgenti gamma per lo studio dei nuclei galattici attivi, di gamma ray burst e di sorgenti galattiche

Studi teorici sulla materia oscura

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Fisica TeoricaFisica delle particelle elementari

Studio della produzione del Bosone di Higgs, del quark top e di W e Z mediante metodi computazionali di elevata precisione. Studi preparatori alla fisica di LHC

Fisica AdronicaStudio delle proprietà dei nucleoni (p, n) liberi e nel mezzo nucleare con particolare riguardo alla struttura interna del protone, le distribuzioni di carica e di corrente nei nuclei

Fisica NucleareProprietà dei nuclei studiate mediante reazioni con sonde elettromagnetiche (e- e γ) o deboli (ν)

EconofisicaDisciplina emergente che riguarda l’analisi dei mercati finanziari mediante l’applicazione di raffinate tecniche computazionali e di modelli tipici della fisica teorica e della meccanica statistica

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e+ ! !

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Fisica TeoricaGravità quantistica

Studio di teorie quantistiche della gravitazione che possano conciliare la Relatività Generale e la Meccanica Quantistica. A Pavia si studiano aspetti della fisica dei buchi neri , della teoria delle stringhe e della cosmologia relativistica

Fondamenti della Meccanica quantisticaStudio dei fondamenti logici della meccanica quantistica

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Deformazione dello spazio-tempo nelle vicinanze di un buco nero

ΔE x Δt~h/2π


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Corsi a scelta (Laurea triennale)

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Corso Crediti DocenteStruttura dei Nuclei 6 F.D. PacatiElettrodinamica e relatività 6 M. CarforaIntroduzione alla Fisica dei plasmi 6 M. BornaticiIntroduzione alla Fisica dei solidi 6 F. MarabelliStoria della Fisica 6 L. FregoneseComplementi di Fisica di base 6 A. De AmbrosisIntroduzione all’astronomia 6 P. CaraveoMeccanica statistica 6 G. ZambottiElettronica fisica 6 M. CortiTecniche digitali di acquisizione dati 6 M. CortiOttica 6 P. GalinettoTecnologie fisiche e beni culturali 6 P. GalinettoFisica delle radiazioni ionizzanti 6 S. AltieriEquazioni differenziali e sistemi dinamici 6 E. Vitali


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