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  28-01-2004: SARANNO ANNUNCIATI IL 30 GENNAIO I PRIMI RISULTATI DI FINUDA: UNA NUOVA FINESTRA PER LO STUDIO DI NUCLEI ATOMICI ESOTICI.  
 ELENCO COMPLETO 
Finuda presso i Laboratori Nazionali di Frascati
Finuda presso i Laboratori Nazionali di Frascati

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Venerd? 30 gennaio, in occasione del quarantaduesimo convegno internazionale sulla fisica nucleare a Bormio, saranno annunciati i primi risultati dell?esperimento Finuda (FIsica NUcleare a DAfne), allestito presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell?Infn. Progettato e reso operativo da un gruppo di circa quaranta fisici delle Universit? e Sezioni Infn di Bari, Brescia, Frascati, Pavia, Torino e Trieste, Finuda ? dedicato allo studio degli ipernuclei: nuclei composti da tre diversi tipi di particelle anzich? da due (protoni e neutroni) come i nuclei ordinari. La fase preliminare dell?esperimento ? iniziata il 15 ottobre e i dati ottenuti fino ad oggi promettono di essere i pi? significativi nello studio degli ipernuclei dalla loro scoperta, avvenuta nel 1953 grazie ai fisici polacchi Marian Danysz e Jerzy Pnieswski. ?Lo studio degli ipernuclei apre una finestra privilegiata per la comprensione di alcuni aspetti della forza forte e della forza debole, le quali, insieme alle forze elettromagnetica e gravitazionale, completano il quadro delle quattro forze fondamentali della natura?, dice Sergio Bertolucci, direttore dei Laboratori Nazionali di Frascati.

Gli ipernuclei sono il frutto di una modifica nella struttura di un normale nucleo atomico, ottenuta colpendo un nucleo ordinario con una particella chiamata mesone K. Nella collisione fra i mesoni K e il nucleo, una delle particelle che compongono quest?ultimo, dunque un protone o un neutrone, viene sostituita da un?altra particella chiamata lambda. Mentre protoni e neutroni sono a loro volta composti da tipi di quark chiamati up e down, la particella lambda contiene un terzo tipo di quark detto strange. Quest?ultimo ? dotato di massa maggiore di quella dei quark up e down e si ritiene fosse abbondante nei primi istanti di vita dell?universo.

Studiando come la particella lambda si localizza all?interno del nucleo, si possono ottenere nuove informazioni sulla struttura dei nuclei atomici. Protoni e neutroni infatti sono tenuti insieme all?interno del nucleo dalla cosiddetta forza forte, ma subiscono anche gli effetti del principio di esclusione di Pauli, il quale vieta che particelle identiche, come possono essere due protoni o due neutroni, si situino all?interno del nucleo nel medesimo livello di energia (i livelli di energia dipendono dalla vicinanza al centro del nucleo). In un ipernucleo per? si trova un?unica particella lambda, dunque essa ? svincolata dalle conseguenze del principio di esclusione e nel localizzarsi all?interno del nucleo ? soggetta solo alla forza nucleare forte.

Un secondo tipo di informazioni interessanti deriva dal fatto che la particella lambda ? instabile, cio? tende a decadere in tempi brevissimi, ritrasformandosi in un protone o in neutrone. Ci? avviene per effetto dell?interazione debole: un?altra delle quattro forze fondamentali, la medesima che ? all?origine della radioattivit? naturale. Tuttavia, se la particella lambda ? intrappolata nel nucleo, la presenza dei protoni e dei neutroni e il principio di Pauli, le impediscono di decadere nei modi consueti. Di conseguenza essa deve interagire con gli altri componenti del nucleo prima di ritrasformarsi in un protone o in un neutrone. Proprio studiando questi meccanismi, Finuda ? in grado di chiarire aspetti dell?interazione debole rimasti finora inesplorati.

?Finuda ? progettato per studiare contemporaneamente sia la formazione degli ipernuclei che il loro decadimento e ci? lo rende un esperimento innovativo?, dice Tullio Bressani, responsabile nazionale dell?esperimento Finuda.
Gli ipernuclei studiati da Finuda sono prodotti grazie all?acceleratore Dafne dei Laboratori Nazionali di Frascati. Dafne consente collisioni tra elettroni e positroni generando, come prodotto finale di una serie di trasformazioni, i mesoni K.

?Nonostante il grande interesse dello studio degli ipernuclei, esso ? proceduto piuttosto a rilento fino a qualche anno fa, a causa dell?estrema difficolt? di produrli in numero sufficiente?, spiega Tullio Bressani, ?laboratori stranieri, negli Stati Uniti e soprattutto Giappone, hanno recentemente effettuato un notevole sforzo sperimentale in questo settore di ricerca, ma ancora pi? significativo ? stato lo sforzo fatto in Italia presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell?Infn. La sola fase iniziale di raccolta dei dati, che si protrarr? per circa tre mesi, consentir? di produrre diverse centinaia di migliaia di ipernuclei, pi? o meno quanti sono stati ottenuti e osservati nei primi cinquant?anni dalla loro scoperta?. Il successo dell?esperimento ? anche un successo della ricerca italiana: ?Finuda sta attirando nel nostro Paese, e in particolare ai Laboratori di Frascati, i migliori ricercatori del mondo nel campo della fisica degli ipernuclei?, conclude Sergio Bertolucci.


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